Fe(Te,Se)/Bi2Te3 界面的单层超导性与可调拓扑电子结构
超导电性
2023-07-11 v1 材料科学
摘要
二维拓扑狄拉克态与 s 波超导体之间的界面有望支撑可用于量子计算应用的马约拉纳束缚态。实现这些新奇物质态及其应用需要调控超导性与自旋轨道耦合，以获得同时具有超导性的自旋-动量锁定拓扑表面态。尽管在块体 FeTe0.55Se0.45 的磁涡核中已观测到马约拉纳束缚态的特征，但掺杂带来的不均匀性与无序使得这些特征在不同涡旋间模糊且不一致。在此，我们报道通过分子束外延在 Bi2Te3 上生长的单层 FeTe1-ySey（Fe(Te,Se)）中的超导性。自旋与角分辨光电子能谱直接解析了 Fe(Te,Se)/Bi2Te3 异质结构的界面自旋与电子结构。我们发现当 y = 0.25 时，Fe(Te,Se) 的电子结构与拓扑 Bi2Te3 界面态重叠，破坏了所需的自旋-动量锁定。相反，当 y = 0.1 时，更小的 Fe(Te,Se) 费米面使得在拓扑态中观察到清晰的自旋-动量锁定。因此，我们证明 Fe(Te,Se)/Bi2Te3 系统是实现马约拉纳束缚态的高度可调平台，其中降低掺杂可改善对马约拉纳探测及潜在应用重要的特性。
引用
@article{arxiv.2209.06646,
title = {Monolayer superconductivity and tunable topological electronic structure at the Fe(Te,Se)/Bi2Te3 interface},
author = {Robert G. Moore and Tyler Smith and Xiong Yao and Yun-Yi Pai and Michael Chilcote and Hu Miao and Satoshi Okamoto and Seongshik Oh and Matthew Brahlek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06646},
year = {2023}
}