Investigadores han descubierto un nuevo tipo de superconductividad en el grafeno bicapa retorcido (TBG) con un ángulo de torsión de 1.08 grados, caracterizado por una pequeña superficie de Fermi. Este hallazgo es significativo porque la superconductividad observada muestra propiedades consistentes con un estado de enlace de valencia resonante (RVB), un concepto propuesto originalmente por Philip Anderson para explicar la superconductividad en cupratos de alta temperatura. La pequeña superficie de Fermi en este sistema sugiere que los electrones se comportan de una manera que favorece la formación de pares de Cooper sin la mediación de fonones, un mecanismo distinto al de la teoría BCS convencional.

El estudio se centró en medir las propiedades de transporte electrónico y la capacidad calorífica del TBG. Los resultados indican una fase superconductora con una brecha de energía que se abre a bajas temperaturas, y una dependencia de la temperatura de la resistencia que no se ajusta a los modelos de superconductividad de tipo s-wave o d-wave simples. La evidencia de una pequeña superficie de Fermi se obtuvo mediante mediciones de oscilaciones de Shubnikov-de Haas, que revelaron una densidad de portadores muy baja en la fase normal adyacente a la superconductividad.

Este trabajo abre nuevas vías para la comprensión de la superconductividad no convencional. La identificación de un estado RVB en un material de grafeno bidimensional proporciona una plataforma versátil para estudiar la interacción fuerte de electrones y la física de correlación. La capacidad de ajustar las propiedades electrónicas del TBG mediante el ángulo de torsión y la aplicación de campos eléctricos ofrece un control sin precedentes para explorar los mecanismos subyacentes de la superconductividad de alta temperatura y, potencialmente, diseñar nuevos materiales superconductores con propiedades mejoradas.