Системы с плоскими слоями графена и дихалькогенидов переходных металлов имеют похожие характеристики, включая магнитные и сверхпроводящие фазы. Один из главных вопросов заключается в том, как магнитное упорядочение влияет на сверхпроводимость: мешает ей или помогает образованию пар электронов. Например, недавние исследования двухслойного графена показали, что при увеличении спин-орбитального взаимодействия наблюдается рост области сверхпроводимости и критической температуры. Однако механизм этого явления пока неясен.
В статье, опубликованной в Nature, исследователи обнаружили, что добавление спин-орбитального взаимодействия в трёхслойный графен создает новые области сверхпроводимости с максимальной температурой около 300 мК, что в три раза выше, чем в графене, покрытом другим материалом. Использовали локальную магнитометрию и показали, что сверхпроводимость возникает при переходе между состояниями с разным магнитным моментом. Этот переход был подтверждён расчетами, которые показывают, что он зависит от взаимодействия спин-орбитального и других взаимодействий, связанных с плотностью носителей заряда.
Результаты статьи показывают, что увеличение сверхпроводимости связано с изменением угла наклона, а не с изменением симметрии основного состояния. Это согласуется с новой теорией, согласно которой колебания в спиновых состояниях способствуют образованию пар электронов.
Источник: https://www.nature.com/articles/s41586-025-08863-w