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具有门控可调谷极化弱连接的魔角扭曲双层石墨烯约瑟夫森结（MATBG-JJ）展现出一种固有的约瑟夫森二极管效应，该效应源于与谷极化和能带结构各向异性相关的对称性破缺。利用这一非互易超导平台，该团队构建了量子斯特林（QSC）、奥托（QOC）和卡诺（QCC）热力学循环，其中谷极化势 \(Δ_v\) 作为主要控制参数，这与传统由超导相位偏置驱动的约瑟夫森热机形成对比。该研究系统比较了基于MATBG的约瑟夫森二极管热机（MATBG-JDTM）、基于MATBG的约瑟夫森结热机（MATBG-JJTM）以及基于AA堆叠双层石墨烯约瑟夫森结热机（AABLG-JJTM）的性能。由于MATBG中平带增强的态密度和电学可调的非互易输运，MATBG-JDTM和MATBG-JJTM在广泛的工作范围内均展现出比AABLG-JJTM显著增强的功输出和效率。特别是，门控的MATBG-JDTM为传统的相位驱动架构提供了一种无磁通替代方案，减轻了与磁通控制和磁通噪声效应相关的局限性。该研究结果确立了MATBG约瑟夫森二极管平台作为实现电学可调量子热机和非互易超导热量子学的有前景路径。