近日，中國科學技術(shù)大學合肥微尺度物質(zhì)科學國家實驗室王征飛教授與美國猶他大學劉鋒教授，清華大學薛其坤院士、馬旭村研究員，中科院物理所周興江研究員合作，首次發(fā)現(xiàn)了鐵基高溫超導材料中的一種新型一維拓撲邊界態(tài)，該成果在線發(fā)表于《自然—材料》雜志。

    自然界中至今還沒有發(fā)現(xiàn)拓撲超導材料，如何設計尋找拓撲超導材料已成為研究人員關注的焦點。以往的研究思路是借助外延生長將拓撲材料放置在超導材料上或?qū)⒊瑢Р牧戏胖迷谕負洳牧仙希ㄟ^鄰近效應實現(xiàn)拓撲超導體。但這種復合材料對于生長工藝的要求十分苛刻，阻礙了拓撲超導材料研究的發(fā)展。

    左圖：FeSe/SrTiO3 PN結(jié)藝術(shù)渲染圖，左下方是電子摻雜區(qū)域的超導態(tài)，右上方是空穴摻雜區(qū)域的拓撲態(tài)。右圖： FeSe/SrTiO3拓撲帶隙中一維拓撲邊界態(tài)的理論和實驗對比圖。

    研究人員以新型高溫超導材料FeSe/SrTiO3為研究對象，結(jié)合理論計算、掃描隧道顯微鏡和角分辨光電子能譜，系統(tǒng)地研究了其反鐵磁電子構(gòu)型，并在實空間觀測到自旋—軌道耦合所打開的拓撲能隙中一種新型一維拓撲邊界態(tài)的存在。該研究工作揭示了FeSe/SrTiO3中同時存在的超導與拓撲兩種特性，為探索單一材料高溫拓撲超導體和馬約拉納費米子開辟了新途徑。同時該工作也有助于進一步理解FeSe/SrTiO3的高溫超導機制，對于推動鐵基高溫超導材料的機理研究具有重要意義。

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責任編輯：王元

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