Papers
Topics
Authors
Recent
Assistant
AI Research Assistant
Well-researched responses based on relevant abstracts and paper content.
Custom Instructions Pro
Preferences or requirements that you'd like Emergent Mind to consider when generating responses.
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash 165 tok/s
Gemini 2.5 Pro 50 tok/s Pro
GPT-5 Medium 41 tok/s Pro
GPT-5 High 33 tok/s Pro
GPT-4o 124 tok/s Pro
Kimi K2 193 tok/s Pro
GPT OSS 120B 443 tok/s Pro
Claude Sonnet 4.5 36 tok/s Pro
2000 character limit reached

Evolution of Superconductivity in Twisted Graphene Multilayers (2403.00903v2)

Published 1 Mar 2024 in cond-mat.mes-hall, cond-mat.str-el, and cond-mat.supr-con

Abstract: The group of moir\'e graphene superconductors keeps growing, and by now it contains twisted graphene multilayers and twisted double bilayers. We analyze the contribution of long range charge fluctuations in the superconductivity of twisted double graphene bilayers and helical trilayers, and compare the results to twisted bilayer graphene. We apply a diagrammatic approach which depends on a few, well known parameters. We find that the critical temperature and the order parameter differ significantly between twisted double bilayers and helical trilayers on one hand, and twisted bilayer graphene on the other. We show that this trend, consistent with experiments, can be associated to the role played by moir\'e Umklapp processes in the different systems.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (53)
  1. E. Y. Andrei and A. H. MacDonald, Nature Materials 19, 1265 (2020).
  2. N. Nakatsuji, T. Kawakami, and M. Koshino, arXiv 10.48550/ARXIV.2305.13155 (2023).
  3. D. Guerci, Y. Mao, and C. Mora, arXiv 10.48550/ARXIV.2305.03702 (2023).
  4. Y. Mao, D. Guerci, and C. Mora, Physical Review B 107, 10.1103/physrevb.107.125423 (2023).
  5. C. Mora, N. Regnault, and B. A. Bernevig, Phys. Rev. Lett. 123, 026402 (2019).
  6. F. K. Popov and G. Tarnopolsky, arXiv 10.48550/ARXIV.2303.15505 (2023).
  7. T. J. Peltonen, R. Ojajärvi, and T. T. Heikkilä, Physical Review B 98, 10.1103/physrevb.98.220504 (2018).
  8. F. Wu, A. MacDonald, and I. Martin, Physical Review Letters 121, 10.1103/physrevlett.121.257001 (2018).
  9. Y. W. Choi and H. J. Choi, Physical Review B 98, 10.1103/physrevb.98.241412 (2018).
  10. B. Lian, Z. Wang, and B. A. Bernevig, Physical Review Letters 122, 10.1103/physrevlett.122.257002 (2019).
  11. F. Wu, E. Hwang, and S. D. Sarma, Physical Review B 99, 10.1103/physrevb.99.165112 (2019).
  12. F. Schrodi, A. Aperis, and P. M. Oppeneer, Physical Review Research 2, 10.1103/physrevresearch.2.012066 (2020).
  13. F. Wu and S. D. Sarma, Physical Review B 101, 10.1103/physrevb.101.155149 (2020a).
  14. X. Li, F. Wu, and S. D. Sarma, Physical Review B 101, 10.1103/physrevb.101.245436 (2020).
  15. R. Samajdar and M. S. Scheurer, Physical Review B 102, 10.1103/physrevb.102.064501 (2020).
  16. Y. W. Choi and H. J. Choi, Physical Review Letters 127, 10.1103/physrevlett.127.167001 (2021).
  17. W. Qin, B. Zou, and A. H. MacDonald, Physical Review B 107, 10.1103/physrevb.107.024509 (2023).
  18. J. González and T. Stauber, Physical Review Letters 122, 10.1103/physrevlett.122.026801 (2019).
  19. B. Roy and V. Juričić, Physical Review B 99, 10.1103/physrevb.99.121407 (2019).
  20. C. Lewandowski, D. Chowdhury, and J. Ruhman, Physical Review B 103, 10.1103/physrevb.103.235401 (2021).
  21. T. Cea and F. Guinea, Proceedings of the National Academy of Sciences 118, 10.1073/pnas.2107874118 (2021).
  22. B. Pahlevanzadeh, P. Sahebsara, and D. Sénéchal, SciPost Physics 11, 10.21468/scipostphys.11.1.017 (2021).
  23. T. Cea, Phys. Rev. B 107, L041111 (2023).
  24. J. González and T. Stauber, Nature Communications 14, 10.1038/s41467-023-38250-w (2023).
  25. Y.-Z. You and A. Vishwanath, npj Quantum Materials 4, 10.1038/s41535-019-0153-4 (2019).
  26. F. Wu and S. D. Sarma, Physical Review Letters 124, 10.1103/physrevlett.124.046403 (2020b).
  27. A. Kumar, M. Xie, and A. H. MacDonald, Physical Review B 104, 10.1103/physrevb.104.035119 (2021).
  28. V. Kozii, M. P. Zaletel, and N. Bultinck, Physical Review B 106, 10.1103/physrevb.106.235157 (2022).
  29. H. Isobe, N. F. Yuan, and L. Fu, Physical Review X 8, 10.1103/physrevx.8.041041 (2018).
  30. Y. Sherkunov and J. J. Betouras, Physical Review B 98, 10.1103/physrevb.98.205151 (2018).
  31. D. V. Chichinadze, L. Classen, and A. V. Chubukov, Physical Review B 101, 10.1103/physrevb.101.224513 (2020).
  32. Y.-P. Lin and R. M. Nandkishore, Physical Review B 102, 10.1103/physrevb.102.245122 (2020).
  33. W. Kohn and J. M. Luttinger, Physical Review Letters 15, 524 (1965).
  34. A. V. Chubukov, Physical Review B 48, 1097–1104 (1993).
  35. Z. Dong, A. V. Chubukov, and L. Levitov, Physical Review B 107, 10.1103/physrevb.107.174512 (2023a).
  36. Z. Dong, L. Levitov, and A. V. Chubukov, Physical Review B 108, 10.1103/physrevb.108.134503 (2023b).
  37. See supplementary material.
  38. Y.-T. Hsu, F. Wu, and S. D. Sarma, Physical Review B 102, 10.1103/physrevb.102.085103 (2020).
  39. Note that a high degree of homogeneity of the wavefunctions results in some regions of momentum space interating much more strongly than others with the Hartree potential, thus leading to strong Hartree distortions in the bandstructure.
  40. N. Marzari and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 56, 12847 (1997).
  41. Z.-D. Song and B. A. Bernevig, Phys. Rev. Lett. 129, 047601 (2022).
  42. W. Yang and G. Zhang, Nature Materials 22, 1285–1286 (2023).
  43. J. M. B. L. dos Santos, N. M. R. Peres, and A. H. C. Neto, Physical Review Letters 99, 10.1103/physrevlett.99.256802 (2007).
  44. R. Bistritzer and A. H. MacDonald, Proceedings of the National Academy of Sciences 108, 12233 (2011).
  45. M. Koshino and N. N. T. Nam, Physical Review B 101, 10.1103/physrevb.101.195425 (2020).
  46. N. R. Chebrolu, B. L. Chittari, and J. Jung, Physical Review B 99, 10.1103/physrevb.99.235417 (2019).
  47. F. Guinea and N. R. Walet, Physical Review B 99, 10.1103/physrevb.99.205134 (2019).
  48. T. Cea, N. R. Walet, and F. Guinea, Nano Letters 19, 8683–8689 (2019a).
  49. P. San-Jose, J. González, and F. Guinea, Phys. Rev. Lett. 108, 216802 (2012).
  50. F. Guinea and N. R. Walet, Proceedings of the National Academy of Sciences 115, 13174–13179 (2018).
  51. L. Rademaker, D. A. Abanin, and P. Mellado, Phys. Rev. B 100, 205114 (2019).
  52. T. Cea, N. R. Walet, and F. Guinea, Physical Review B 100, 10.1103/physrevb.100.205113 (2019b).
  53. P. Moon, Y.-W. Son, and M. Koshino, Phys. Rev. B 90, 155427 (2014).
Citations (7)
View on Semantic Scholar

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
Dice Question Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Open Problems

  1. Clarify the role of WSe2-induced Ising spin-orbit coupling in moiré graphene superconductivity
Lightbulb Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Generate Now
List To Do Tasks Checklist Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets

This paper has been mentioned in 3 tweets and received 35 likes.

Upgrade to Pro to view all of the tweets about this paper:

Start a free 7-day Pro trial