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作者 | 贝爽、青暮
转载自：AI科技评论
95后终于迎来了自己的第一篇文章Science。
刚才，石墨烯大神曹原又在了《Science》他上次发表了一篇文章《Nature》仅仅一周多。
目前，这位NS（Nature/Science）狂魔已经发了7篇文章Nature论文，其中2021年占3篇，发表间隔最长不到一个月，如此密集，令人难以想象！
这篇题为在这篇题为Nematicity and competing orders in superconducting magic-angle graphene在论文中，曹原是第一作者 通信作者主要讲述了石墨烯对称性破缺的研究成果。
论文地址：https://science.sciencemag.org/content/372/6539/264/tab-pdf
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新论文概要
在固体系统中，强相互作用的电子往往表现出基态多重破坏的对称性。不同顺序参数之间的相互作用可以产生丰富的相图。基于此，曹原及其导师Pablo Jarillo-Herrero等人发现魔角扭曲双层石墨烯(TBG)识别具有破碎旋转对称性的缠绕相。本文介绍，采用横向电阻测量，在超导圆顶欠掺杂区上方的楔形区中发现了一个强各向异性相。超过超导圆顶，观察到临界温度下降，类似于一些铜酸盐超导体。此外，超导状态对与方向相关的面内磁场的各向异性反应，从而揭示了整个超导圆顶的向列配对状态。
实验结果表明，向列可能在魔角波动TBG低温相起着重要的作用，为莫尔超晶格研究量子材料的相互缠绕铺平了道路。
注：魔角扭曲双层石墨烯(TBG)设备的表征和统计
自发对称断裂是自然界中各个长度尺度上普遍存在的一个过程。底层晶格除了时间反演和规范对称性外，还具有一定的离散对称性。然而，当系统中的多体电子和电子相互作用显著时，这些对称性可能会自发破坏。研究这些不对称状态是澄清多体系统各个阶段的基础。一个简单的例子是电子向列相。由于电子相关性，自发行为破坏了晶格的离散旋转对称性，保留了晶格平移和时间反演对称性。系统产生的各向异性依次反映在自旋、电荷和晶格自由度上，可通过散射、传输和扫描探针实验进行测量。当相关系统有多个破碎对称相时，它们之间的关系往往超越了简单的竞争，产生了复杂的交织阶段。
图注：魔角TBG器件A的正态各向异性
电荷序和超导性可以交织在一起，形成一对密度波状态。交织顺序的另一个例子是向列超导状态，它破坏了晶格旋转和晶格对称性。据报道，一些铁化合物和混合物Bi2Se3中存在向列配对状态。现有研究表明，二维(2D）石墨烯超晶格材料在真实空间中表现出远程莫尔条纹，可通过扭曲角度进行调整。
基于此，作者研究了魔角TBG中超导相与其他多体相的相互作用。与传统材料相比，魔角TBG其主要优点是，它可以通过静电门控制而不是化学混合来连续调整，以便在单个设备中访问不同的阶段。
作者在论文中进一步研究了魔角TBG这张照片特别关注超导相和正相中的各向异性。低温下的魔角通过使用纵向和横向电阻率来揭示TBG各向异性平面电传输。此外，他还揭示了各向异性的平面临界场和超导临界电流对平面磁场的各向异性反应。
实验结果表明，虽然这两种状态的各向异性都反映在不同的可观测值中，但魔角TBG晶格旋转对称性可以自发地打破正态和超导相，这表明这两种异性状态的起源可能不同。
图注：魔角TBG中向列相超导性证据
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曹原与Nature 7 连杀
曹原出生于四川成都，年仅25岁。2010年，14岁的他从深圳耀华实验学校考入中国科技大学青年班，入选严济慈物理人才班。 据了解，严济慈班每年只招收约30名学生，入选考核机制非常严格。如果第四学期结束时必修课不及格，或两门以上(含两门)物理课成绩低于70分，可能会被劝退。
据媒体报道，曹元花了三年时间完成了六年级、初中和高中的课程。高考总分为669分。2014年，曹元获得中国科技大学本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金。该奖项是国家批准的新中国第一个奖学金，也是中国科技大学第一个个人奖学金和最高荣誉奖。还有33名本科生和他一起被选中。
2014年，曹原中科大毕业后，在导师的推荐下前往MIT读博士，加入Pablo Jarillo-Herrero在麻省理工学院的团队中，该团队主要研究碳片层堆叠和旋转到不同角度后的形式。他的主要工作是调查双层石墨烯堆叠的角度，如果其中一层相对较小。
2018年，曹原发现两片石墨烯在魔角旋转时表现出非导电性，类似于一种Mott绝缘体的奇了绝缘体的奇怪材料，发表了这一结果Nature。当时，这篇关于原子厚度碳片层奇怪行为的论文在业内引起了很大的震动。
论文：https://www.nature.com/articles/nature26154
曹元在论文中说：我们预计这将对整个领域产生巨大的影响。但更好的消息仍然存在：只要稍微调整电场，扭曲的双层石墨烯就可以在1.7K成为温度下的超导体，使电子实现零电阻流动。Nature。
注：魔角扭曲双层石墨烯（来源：MIT NEWS）
图注：当一层石墨烯晶格与第二层石墨烯晶格相比，形成魔角时moiré图案MIT NEWS）
在接下来的几年里，曹原在这一领域发表了7篇文章《Nature》因此，他被选为文章。《Nature》95后科学家影响了世界十大科学人物。
下面AI相关论文的科技评论如下：
2021年4月7日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03319-3
2021年3月31日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-021-03366-w
2021年2月1日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2260-6
2020年6月11日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2373-y
2020年5月6日
论文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2255-3
2018年3月5日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/nature26160
2018年3月5日：
论文地址：https://www.nature.com/articles/nature26154
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