通过 Zeeman 效应揭示超导 UTe2 中的拓扑表面态
超导电性
2026-04-07 v1 强关联电子
摘要
具有受保护边界模且服从非阿贝尔统计的内在拓扑超导体构成了量子材料中一个极小的类别。此类相位的定义性光谱特征是隙内拓扑表面态（TSS）的存在。然而，尽管有大量的理论提议，其明确的实验识别仍然难以实现。在这里，我们使用矢量磁场扫描隧道显微镜获得了 UTe2 自旋三重态超导体中 TSS 的直接光谱证据。原子级光谱揭示了显著的位点依赖性超导性：Te 位点具有大量隙内态密度，几乎填满超导隙，而邻近原子位点保持有能隙。在施加磁场后，Te 位点上的隙内态被选择性抑制，产生空间均匀的超导态，其能隙明显深于零场。这种位点选择性能隙演化与具有主导 Te 轨道特征的 UTe2 中 TSS 的理论预测定量一致。包含塞曼耦合的光谱函数计算再现了观测到的磁场响应。我们的结果为超导体中长期寻找的 TSS 提供了光谱指纹，并将 UTe2 确立为探索内在拓扑超导性的有吸引力的体系。
引用
@article{arxiv.2604.04883,
title = {Topological surface states revealed by the Zeeman effect in superconducting UTe2},
author = {Zhen Zhu and Hans Christiansen and Yudi Huang and Kaiming Liu and Zheyu Wu and Shanta R. Saha and Johnpierre Paglione and Alexander G. Eaton and Andrej Cabala and Michal Vališka and Rafael M. Fernandes and Andreas Kreisel and Brian M. Andersen and Vidya Madhavan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.04883},
year = {2026}
}
备注
Main text: 17 pages, 5 figures; Supplementary Information: 12 pages, 9 figures