Supercondutividade em grafeno é ajustada por ângulo de torção sem moiré

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) revelaram avanços significativos na supercondutividade do grafeno bilayer, utilizando acoplamento de spin-orbit Ising. Os estudos, publicados em maio de 2025, demonstraram que a manipulação do ângulo de torção entre as camadas de grafeno pode induzir estados correlacionados e fenômenos emergentes.

Os experimentos mostraram que, ao ajustar a orientação entre o grafeno e o diseleneto de tungstênio, é possível controlar a intensidade do acoplamento de spin-orbit. Esse controle resulta em uma supercondutividade que se inicia a campos de deslocamento mais altos e apresenta temperaturas críticas de até 0,5 K. Além disso, foi observada uma transição de fase incomum, caracterizada por uma redistribuição nemática de buracos entre os bolsões de Fermi.

Os pesquisadores identificaram também duas novas regiões supercondutoras. Uma delas se origina de um estado normal coerente entre vales, apresentando uma razão de violação do limite de Pauli que supera 40, um dos maiores já registrados. Esses resultados oferecem novas perspectivas sobre supercondutores de grafeno ultralimpos e destacam o potencial da engenharia de torção sem moiré em diversas heteroestruturas de materiais van der Waals.

Os dados obtidos podem contribuir para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos mais eficientes e avançados, ampliando as aplicações da supercondutividade em tecnologias futuras.