2層以上重なったグラフェンの層間に金属原子がインターカレート(IC)されると物性が劇的に変わることが知られており、特にSiC基板上の2層グラフェンではCaのICによる超伝導転移が報告された[1]。しかし、CaのICによるSiC基板との界面まで含めての構造の変化や、超伝導に関与するバンドなどの詳細は未解明であった。本研究[2]では従来よりもさらに薄いSiC上「単層」グラフェン（図1 (a)）においてもCaのICで超伝導が発現することを発見した。これはICの過程で単層グラフェンがフリースタンディングの2層へと変化し、さらにグラフェン層間へCaが挿入されることで実現することが分かった（図1 (b)）。そして、従来interlayer bandだけが超伝導に関与すると考えられていたが、Diracバンド（πバンド）も不可欠な役割を果たすことを明らかにした。講演ではグラフェンのインターカレート誘起超伝導の全体像を紹介する。

[1] S. Ichinokura et al., ACS Nano 10, 2761-2765 (2016).
[2] H. Toyama et al., arXiv: 2111.13012 (2021).

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連絡教員　物理学系　平原　徹（内線2365）