哥倫比亞大學物理學家Cory Dean指出，雙層石墨烯只有在兩個石墨烯層的原子晶格相對于彼此扭轉了1.1°的“魔角”時才具有超導 -在已知的最薄材料上進行這項操作是非常困難的。“如果稍有偏離就行不通，”近日，斯坦福大學的物理學家David Goldhaber-Gordon和加州大學伯克利分校的物理學家Wang Feng 和復旦大學Zhang Yuanbo團隊在更容易獲得的三層石墨烯片中發現了超導電性的跡象，相比于雙層石墨烯超導，三層石墨烯不必發生扭曲，每層原子晶格的上層和下層對齊，這在生產多層石墨烯時自然而然的形成這樣的結構。借助三層石墨烯，有望幫助研究人員更快了解銅氧化物中的超導性。相關研究以“Signatures of tunable superconductivity in a trilayer graphene moiré superlattice”為題發表在《Nature》上，第一作者為Chen Guorui。

該文采用了現有標準的方法來剝離石墨烯薄片。首先，將一塊透明膠帶粘在一大塊石墨上 - 大多數鉛筆中的成分- 然后對此進行剝離。通過撕膠帶的方法（機械剝離法）。Wang Feng 團隊之前開創了一種技術，發現三層石墨烯中獨特的光學特征。

機械剝離法制備石墨烯 

然后，該團隊將這些三層薄片作為制造電氣設備的起始材料。它們將三層薄片夾在氮化硼層之間，防止石墨烯被污染的同時防止其發生彎曲。在一些地方，氮化硼層中的原子與石墨烯層中的碳原子精確對齊，但是在幾納米之外它們是偏移的。在大約10納米之后，層中的原子再次對齊，產生“莫爾”重復圖案，其在扭曲的雙層石墨烯中也是明顯的。每個重復的莫爾晶胞除了材料本身的電子外，可以容納多達四個額外的電子，從而改變材料的導電性。

接下來，研究人員在薄片頂部構筑金屬圖案，用“柵極”構建晶體管，控制在材料中添加電子。通過操縱柵極上的電場，研究人員能夠精確控制每個重復莫爾晶胞中存在電子數量。當他們向每個晶胞添加三個電子并將溫度降至低于2K時，他們注意到電阻急劇下降，這是超導性的一個標志 。他們還注意到，當他們對樣品外部施加磁場時，接近零的電阻消失了，這是超導的另一個跡象。Goldhaber-Gordon補充說，這些信號還不確定，目前仍然存在兩個問題：首先，電阻沒有完全降至零，這可能是由于石墨烯薄片中的雜質導致的；其次，它可能無法實現大面積超導。

盡管如此，Goldhaber-Gordon指出，三個額外電子的表觀超導性與傳統的高溫超導體（1986年發現的銅基材料）相似。這提高了三層石墨烯作為超導材料的希望。一個很好的模型系統，用于解決這個長期存在的謎團。他說，三層石墨烯提供了是一個清晰的研究系統，它提供了一種探索復雜物理學研究的簡單方法。”