拓扑绝缘体中纳米尺寸狄拉克液滴涌现的表面超导电性
超导电性
2014-08-06 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
三维拓扑绝缘体的表面已成为凝聚态量子物质中最引人注目的状态之一，预计会出现狄拉克粒子的奇异电子相。在此，我们报道了在拓扑材料（Sb2Te3）中发现的表面超导电性，通过微调生长化学以耗尽体导电通道，诱发了约 9 K 的电阻转变。这种耗尽使费米能级移向狄拉克点，表现为载流子密度降低了约两个数量级，且载流子迁移率非常高（~25,000 cm^2/Vs）。来自扫描隧道谱和磁响应的直接证据表明，超导凝聚体在表面液滴中形成，其温度前所未有地高，接近 60 K 及以上。我们观察到在液滴中涌现的这种新超导态，可以通过能带工程调节拓扑材料的参数（如费米速度和平均自由程）进行调控；它可能成为寻找马约拉纳模的场所，并导致量子信息处理方式的颠覆性范式转变。
引用
@article{arxiv.1408.1046,
title = {Emergent surface superconductivity of nanosized Dirac puddles in a topological insulator},
author = {Lukas Zhao and Haiming Deng and Inna Korzhovska and Jeff Secor and Milan Begliarbekov and Zhiyi Chen and Erick Andrade and Ethan Rosenthal and Abhay Pasupathy and Vadim Oganesyan and Lia Krusin-Elbaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1046},
year = {2014}
}
备注
Manuscript: 10 pages, 4 figures; Supplementary material: 11 pages with 8 figures and 2 tables included; references