界面增强的超导性：由拓扑绝缘体偶联的钱钒钠薄膜
材料科学
2026-03-10 v1
摘要
高品质的拓扑绝缘体-超导体（TI-SC）异质结构的原子尖锐且可控的界面对于实现拓扑超导性和拓扑量子比特至关重要。特别是，许多TI-SC异质结构的研究聚焦于通过近距离效应在TI层中诱导超导带隙，而对超导体层中超导性的主动操控则鲜有探索。本工作中，我们制造了TI/TiN异质结构，采用高度空气稳定的超薄TiN薄膜作为超导体层，观察到一种与常规超导体-常规金属界面相反的界面增强型超导性。带结构测量揭示了狄拉克点的一致位移伴随Tc的提升。界面电荷转移为解释此位移提供了合理依据，因而可能是所观察Tc提升的主要贡献者。第一性原理计算阐明了电荷转移路径，凸显了界面BiTe（BiSe）双层的关键作用。我们的结果不仅提供了一个在超薄厚度下具有稳健超导性的可调节TI-SC混合系统，也为通过界面工程操控TI-SC异质结构中的超导性提供了一条潜在途径。
引用
@article{arxiv.2602.23612,
title = {Interface-Enhanced Superconductivity in Ultrathin TiN Proximitized by Topological Insulators},
author = {Renjie Xie and Bowen Hao and Min Ge and Shenjin Zhang and Rongjing Zhai and Jiachang Bi and Shunda Zhang and Shaozhu Xiao and Fengfeng Zhang and Hee Taek Yi and Seongshik Oh and Tong Zhou and Yanwei Cao and Xiong Yao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23612},
year = {2026}
}
备注
29 pages, 5 figures, Accepted by ACS Nano