近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室王征飛教授與美國猶他大學(xué)劉鋒教授，清華大學(xué)薛其坤院士、馬旭村研究員，中科院物理所周興江研究員合作，首次發(fā)現(xiàn)了鐵基高溫超導(dǎo)材料中的一種新型一維拓?fù)溥吔鐟B(tài)，該成果在線發(fā)表于《自然—材料》雜志。

    自然界中至今還沒有發(fā)現(xiàn)拓?fù)涑瑢?dǎo)材料，如何設(shè)計尋找拓?fù)涑瑢?dǎo)材料已成為研究人員關(guān)注的焦點。以往的研究思路是借助外延生長將拓?fù)洳牧戏胖迷诔瑢?dǎo)材料上或?qū)⒊瑢?dǎo)材料放置在拓?fù)洳牧仙希ㄟ^鄰近效應(yīng)實現(xiàn)拓?fù)涑瑢?dǎo)體。但這種復(fù)合材料對于生長工藝的要求十分苛刻，阻礙了拓?fù)涑瑢?dǎo)材料研究的發(fā)展。

    左圖：FeSe/SrTiO3 PN結(jié)藝術(shù)渲染圖，左下方是電子摻雜區(qū)域的超導(dǎo)態(tài)，右上方是空穴摻雜區(qū)域的拓?fù)鋺B(tài)。右圖： FeSe/SrTiO3拓?fù)鋷吨幸痪S拓?fù)溥吔鐟B(tài)的理論和實驗對比圖。

    研究人員以新型高溫超導(dǎo)材料FeSe/SrTiO3為研究對象，結(jié)合理論計算、掃描隧道顯微鏡和角分辨光電子能譜，系統(tǒng)地研究了其反鐵磁電子構(gòu)型，并在實空間觀測到自旋—軌道耦合所打開的拓?fù)淠芟吨幸环N新型一維拓?fù)溥吔鐟B(tài)的存在。該研究工作揭示了FeSe/SrTiO3中同時存在的超導(dǎo)與拓?fù)鋬煞N特性，為探索單一材料高溫拓?fù)涑瑢?dǎo)體和馬約拉納費(fèi)米子開辟了新途徑。同時該工作也有助于進(jìn)一步理解FeSe/SrTiO3的高溫超導(dǎo)機(jī)制，對于推動鐵基高溫超導(dǎo)材料的機(jī)理研究具有重要意義。

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