图 | 实验相图Rozen, A., Park, J.M., Zondiner, U. et al. Entropic evidence for a Pomeranchuk effect in magic-angle graphene. Nature592, 214–219 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03319-3在凝聚态系统中，较高的温度通常不利于有序相，导致磁性，超导性和其他现象的临界温度较高。一个例外是3He中的Pomeranchuk效应，在该效应中，由于顺磁性固相大的熵，液体基态在温度升高时会冻结。加州大学圣巴巴拉分校Andrea F. Young证明了一种相似的机制描述了MATBG中自旋和波谷同位旋的有限温度动力学。 值得注意的是，在超晶格填充因子-1附近，高温时电阻率出现峰值，而在低温极限时则没有出现相应的相。倾斜磁场的磁输运和面内磁矩的热力学测量表明，电阻率峰值与一个有限场的磁相变有关，在这个相变时，系统会产生有限的同位旋极化。这些数据表明了一种Pomeranchuk型机制，在这种机制中，相对于同位旋未极化的费米液相，铁磁相中的无序同位旋矩的熵在更高的温度下使相稳定。作者发现，以玻耳兹曼常数为单位的熵为每单胞面积量级时，其可测量分数受与无序自旋的贡献一致的面内磁场抑制。但是，与3He相反，在此过渡过程中没有观察到热力学量的不连续性。该研究发现表明，同位旋刚度较小，对有限温度电子输运的性质，以及双层石墨烯和相关体系中同位旋有序性和超导性的机理都有影响。
图 | 同位旋Pomeranchuk效应与自旋熵Saito, Y., Yang, F., Ge, J. et al. Isospin Pomeranchuk effect in twisted bilayer graphene. Nature 592, 220–224 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03409-2电子通常在较高温度下更自由地移动。但是这两篇文章均发现，在由两个堆叠但略微错位的石墨烯片组成的系统中，它们会随着温度的升高而“冻结”。电子经历无序运动的金属相转变为电子位置为零的近绝缘相。此时近绝缘相比金属具有更高的熵（无序）。
