磁性拓扑绝缘体-铁硫族化物异质结中的界面诱导超导
介观与纳米尺度物理
2026-04-28 v1 材料科学
超导电性
摘要
当两种不同的电子材料结合在一起时，所产生的界面常常展现出意想不到的量子现象，包括界面超导和 Fu-Kane 拓扑超导 (TSC)。在这里，我们使用分子束外延 (MBE) 合成了由两种磁性材料——铁磁拓扑绝缘体 (TI) 和反铁磁铁硫族化物 (FeTe)——堆叠在一起形成的异质结。我们在这些异质结中发现了涌现的界面诱导超导，并证明了在磁性 TI 层中超导、铁磁性和拓扑能带结构三者同时出现，这是手性 TSC 的三个基本要素。铁磁性与超导性不寻常的共存可归因于在低温下超过了常规超导体泡利顺磁极限的高上临界磁场。具有稳健超导性和原子级尖锐界面的磁性 TI/FeTe 异质结为探索手性 TSC 和马约拉纳物理提供了一个理想的晶圆级平台，构成了迈向可扩展拓扑量子计算的重要一步。
引用
@article{arxiv.2312.04353,
title = {Interface-Induced Superconductivity in Magnetic Topological Insulator-Iron Chalcogenide Heterostructures},
author = {Hemian Yi and Yi-Fan Zhao and Ying-Ting Chan and Jiaqi Cai and Ruobing Mei and Xianxin Wu and Zi-Jie Yan and Ling-Jie Zhou and Ruoxi Zhang and Zihao Wang and Stephen Paolini and Run Xiao and Ke Wang and Anthony R. Richardella and John Singleton and Laurel E. Winter and Thomas Prokscha and Zaher Salman and Andreas Suter and Purnima P. Balakrishnan and Alexander J. Grutter and Moses H. W. Chan and Nitin Samarth and Xiaodong Xu and Weida Wu and Chao-Xing Liu and Cui-Zu Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04353},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 4 figures. Accepted by Science. Comments are welcome