中山大學物理學院教授鐘定永團隊在國家自然科學基金、國家重點研究計劃等項目的資助下，在二維磁性-超導異質結量子物態調控研究方面取得新進展。相關成果近日發表于《納米快報》（Nano Letters）。
磁性與超導電性是廣受關注的宏觀量子現象。當磁性材料與超導材料形成異質結時，由于兩種物態的相互競爭與耦合，有可能在界面處呈現多種新奇量子現象。理論預言，磁性結構與s波超導體結合構筑的雜化系統，在合適的參數條件下會進入拓撲超導態并在缺陷（末端、邊緣、磁通渦旋中心等）處出現馬約拉納零能模或邊緣態，這被認為是實現高容錯拓撲量子計算的物質基礎。
單層碘化鉻（II）-二硒化鈮異質結中拓撲超導態存在的跡象。研究團隊 供圖
近年來，在實驗上探尋基于低維磁性-超導雜化系統的拓撲超導態是量子物態調控領域的重要研究課題。鐘定永團隊通過分子束外延技術在二硒化鈮超導襯底表面實現了高質量單層碘化鉻（II）反鐵磁薄膜的外延生長，得到了二維碘化鉻（II）-二硒化鈮異質結。他們利用掃描隧道顯微鏡對異質結在低溫下可能出現的新奇量子態進行探索，發現在二維碘化鉻（II）島內部仍然可以探測到典型的超導能隙，但在二維島邊緣處存在能量處于超導能隙內的邊緣態。同時他們發現，在碘化鉻（II）內部有些結構缺陷處存在缺陷誘導的零偏壓電導峰，可能是體系中存在馬約拉納零能模的實驗證據。
在施加外磁場后，碘化鉻（II）-二硒化鈮異質結表面的磁通渦旋打破了二硒化鈮超導襯底原有的三重旋轉對稱性，表明外延碘化鉻（II）層對界面超導態產生了有效調制作用。實驗研究組與中山大學物理學院教授姚道新和嚴忠波領導的理論研究組密切合作，結合理論數值模擬和第一性原理計算，進一步建立了二維反鐵磁絕緣體-s波超導雜化系統的唯象理論模型，揭示該體系可以實現陳數為偶數的拓撲超導態，這為實驗上的發現提供了一個定性的自洽理解。
論文通訊作者鐘定永表示，該研究工作為探索拓撲超導態和馬約拉納邊緣態提供了一個極具吸引力的平臺。
記者獲悉，鐘定永團隊開展低維與表面小量子系統的精準構筑及量子物態調控研究，在二維磁性體系的可控制備和原子尺度物性研究方面積累了豐富的經驗。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c01848
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/531421.shtm10月11日，科幻電影《749局》科影融合特別場在京舉行。電影主創團隊與科技領域相......
10月11日，甘肅省迎來了職業教育領域的一個重要里程碑——甘肅林業職業技術大學正式揭牌成立。這一歷史性時刻標志著歷經六十八載發展的甘肅省唯一一所林業類高等院校，正式邁入了本科教育的新階段，開啟了新的征......
”標志性科考活動獲系列重大突破 “第二次青藏科考標志性科考活動守護水塔‘一原兩湖三江’科考主體任務已經基本完成，這次科考從天到地、從冰到水取得了全方位的進展。”第二次青藏科考隊隊長、中國科學......
關于確定2024年國家環境健康管理試點名單的通知北京市、河北省、內蒙古自治區、遼寧省、黑龍江省、江蘇省、浙江省、江西省、山東省、湖北省、湖南省、廣東省、重慶市、四川省、貴州省、陜西省、青海省生態環境廳......
10月8日，華中農業大學果蔬園藝作物種質創新與利用全國重點實驗室、藥用植物資源可持續利用團隊梅之南教授和楊慶勇教授課題組，發布了首個專門面向菊科植物的多組學數據庫平臺——AsteraceaeMulti......
實驗桌上堆放著精密儀器和焊接工具，電腦上是正在運行的電路圖，一頁頁寫滿了數據、畫滿了圖樣的紙張在桌面鋪開，各式或大或小的電子元件前，南京郵電大學工程實驗教學部創新中心副主任郝學元正在埋首研制電工電子實......
近日，記者從中國計量大學獲悉，該校生命科學學院蜜蜂與蜂產品學研究團隊主持的兩項推薦性國家標準《GB/T44349-2024 蜂花粉總多酚的檢測福林酚試劑比色法》和《GB/T44350-202......
10月10日，由廣東省機械行業協會組織并主持召開的“面向軟性物料的多級賦碼追溯柔性包裝生產線研制與應用”項目科技成果鑒定會議在廣東佛山舉行。經專家鑒定，該項目成果總體技術水平達到國際先進水平。記者獲悉......
近日，中國熱帶農業科學院橡膠研究所組培與轉基因團隊在全球率先獲得了橡膠樹CRISPR/Cas9純合基因編輯橡膠苗。相關研究成果在線發表于《經濟作物和產品》（IndustrialCropsandProd......
近日，中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所香（大）蕉栽培生理生態研究組從森林鏈霉菌2-6中分離獲得抗枯萎病菌（FocTR4）的活性物質FluvirucinB6，解析了該抗真菌物質的抑菌作用位點及抑菌機......