超导现象的起源仍是固态物理学的重要未解问题之一。近日，一项发表于《自然》杂志的研究给出新的实验与理论证据：国际研究团队在莫尔材料体系中，首次直接展示了强关联常态与超导性之间的显微层面联系。研究人员表示，这一结果为理解非常规超导性的形成机制提供了关键线索，并可能在长期推动新型量子材料与超导体的研发。

参与该研究的学者包括维尔茨堡尤利乌斯-马克西米利安大学（JMU）理论物理与天体物理研究所的乔治奥·桑乔瓦尼教授。其研究工作隶属于JMU与德累斯顿工业大学联合的卓越集群 ctd.qmat（量子物质中的复杂性、拓扑与动力学）。

莫尔材料由原子级薄的晶体层堆叠构成，层与层之间存在微小扭转角。研究指出，这种扭转会显著改变电子行为：电子迁移率降低，而电子间相互作用变得更为主导，从而可能出现关联绝缘体、磁性以及非常规超导性等量子态。

不过，超导性如何从强关联的初始常态中演化而来，长期以来缺乏直接证据。为此，研究团队将高精度扫描隧道显微镜实验与理论模型结合，聚焦于扭曲石墨烯体系。研究人员称，该体系可对电子相互作用与对称性进行高度精确的调控，有助于追踪常态与超导态之间的关联。

在理论分析方面，桑乔瓦尼教授团队与普林斯顿、圣塞巴斯蒂安、法兰克福及汉堡等机构的研究人员开展了协作。

研究的核心结论是：观测到的超导性并非从普通金属态出发，而是源自一个已存在的强关联、且对称性发生破缺的常态。研究人员还检测到与所谓“谷”自由度相关的螺旋形序，并观测到多个能隙；这些能隙随温度与磁场变化呈现相应行为，被认为进一步表明常态与超导性之间存在紧密联系。

研究团队表示，上述发现为非常规超导性乃至可能的高温超导性机制提供了新的物理图景，并有望在长期促进面向未来量子技术的新型量子材料与超导体的定向开发。