薛其坤研究团队在单层FeSe/SrTiO3超导薄膜体系中拓扑边界态探测方面取得进展

 

超导态和拓扑态是目前凝聚态物理研究领域的两个热点科学问题。拓扑超导材料兼具两者特性,其内部是超导态,而表面或边界则是受拓扑保护的无能隙金属态。拓扑超导材料被理论物理学家预言可以在磁场下的涡旋中心产生马约拉纳费米子,在量子计算中有着重要的应用前景。

 

上图为单层FeSe/SrTiO3体系中拓扑带隙中一维拓扑边界态的理论和实验研究

 

最近,清华大学低维量子物理国家重点实验室薛其坤院士、马旭村研究员等人与中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授、美国犹他大学刘锋教授、中科院物理所周兴江研究员合作,利用高分辨率的扫描隧道显微镜/谱、角分辨光电子能谱并结合第一性原理计算,在单层FeSe/SrTiO3体系的畴界处首次探测到一维拓扑边界态。单层FeSe/SrTiO3体系具有界面增强的高温超导电性(Chin. Phys. Lett. 29, 037402 (2012)), 超导转变温度很可能超过液氮温度(77 K)。因此,对单层FeSe/SrTiO3超导薄膜体系的拓扑边界态的成功探测也将有助于进一步理解FeSe/SrTiO3的高温超导机制,对推动高温超导材料的机理研究具有重要意义。相关成果于7月4日以“Topological edge states in a high-temperature superconductor FeSe/SrTiO3(001) film” 为题在线发表于Nature Materials上(DOI 10.1038/nmat4686)。

该工作得到了国家自然科学基金委、科技部等项目的资助。

原文链接: http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4686.html