11 月 9 日消息，麻省理工學院（MIT）的物理學家在“魔角”扭轉三層石墨烯（MATTG）中首次直接觀測到非常規超導性的關鍵證據。相關成果已于 11 月 6 日發表于《科學》，被視為推動高溫超導研究的重要進展。
超導體是一種能讓電流無能量損耗地流動的材料，如同地鐵系統中的“特快列車”，能量不會在傳輸中消耗。傳統超導體需在極低溫下維持這種狀態，因此應用范圍有限。而如果能在接近室溫下實現超導，將有望帶來零損耗輸電網、高效電纜以及實用量子計算等革命性技術。MIT 團隊正在研究的“非常規超導體”正是區別于傳統機制、具有潛在突破性的材料類別。
研究團隊稱，他們在由三層石墨烯以特定角度疊加形成的 MATTG 中，測量到了其超導能隙（superconducting gap）—— 這是一種衡量超導狀態穩定性的關鍵指標。結果顯示，MATTG 的能隙形態與常規超導體明顯不同，意味著其超導機制并非依賴傳統的晶格振動耦合，而是可能源自強電子相互作用。
“材料能成為超導體的機制有很多種，”研究共同作者、MIT 物理系研究生孫書文（Shuwen Sun）解釋稱，“超導能隙為我們提供了線索，幫助理解哪類機制可能引導我們最終實現室溫超導，從而造福社會。”
研究團隊使用了一種新實驗平臺，可在二維材料中實時觀測超導能隙的形成。他們將該平臺應用于 MATTG，并結合電子隧穿（tunneling）與電輸運（transport）技術，在同一裝置中同時測量電流與能隙。結果顯示，當材料出現零電阻 —— 即進入超導狀態時，才檢測到明確的隧穿能隙信號，確認其為真正的超導特征。
隨著溫度與磁場變化，能隙呈現出明顯的 V 形分布，這一特征與傳統超導體平滑對稱的能隙截然不同，成為非常規超導機制的重要佐證。MIT 物理系教授、研究負責人帕布羅?哈里略-埃雷羅（Pablo Jarillo-Herrero）指出：“深入理解一種非常規超導體，可能為理解整個體系打開大門，這或將指導我們設計出可在室溫下工作的超導體 —— 這是該領域長期以來的‘圣杯’目標。”
哈里略-埃雷羅團隊早在 2018 年便首次在實驗中制備出“魔角石墨烯”，并發現其獨特電子性質，由此催生了“扭轉電子學”（Twistronics）這一新興研究方向。本次成果進一步驗證了 MATTG 在超導機理上的特殊性，也為后續探索更多二維材料的量子特性奠定了基礎。
該研究的其他作者包括 MIT 博士樸貞敏（Jeong Min Park）、日本國立材料科學研究所的渡邊賢司（Kenji Watanabe）與谷口尚（Takashi Taniguchi）。
