具有人工单向堆垛层的块体晶体中的伊辛超导和反常金属态

宏观块体晶体中的二维（2D）极限为探索奇异量子相提供了一个强大的平台。在这里，我们报道了一种Sr0.75ClNbS2超导体的合成，它实现了单向、平行的AA堆垛——这种构型在块体晶体中从未实现过。与仅扩大层间距的传统插层不同，我们的方法采用平面Sr-Cl网络来强制进行完全的堆垛重组，将所有NbS2层从天然的反对平行AB堆垛驱动到单向、平行的AA排列。这种堆垛切换全局性地打破了反演对称性，将中心对称的2H-NbS2转变为具有D3h点群对称性的非中心对称块体晶体。至关重要的是，这种结构设计在三维空间中再现了孤立单层的电子环境，从而防止了局域伊辛场的抵消。结果，强伊辛自旋轨道耦合和自旋分裂带在整个块体中持续存在。输运测量揭示了极端的超导各向异性（{\gamma} ~ 77），面内上临界场（~ 10.65 T）远超泡利顺磁极限，以及表明高晶体质量的清洁极限超导性。此外，磁输运揭示了一种新颖的磁场诱导的反常金属态，其特征是有限耗散但霍尔响应消失。直接的能带结构测量证实了该系统的层解耦、准二维电子性质。这项工作确立了堆垛几何工程作为一种强大的策略，可以在块体晶体中人为地强制实现全局非中心对称的准二维超导态，为设计具有可调晶体对称性和电子带拓扑的量子材料铺平了道路。