元素百科中国科技大学首次在铁基高温超导材料中发现了一种新型的一维拓扑边界状态。中国科技大学合肥微尺度物质科学国家实验室王正飞教授与犹他大学刘峰教授、清华大学院士薛其坤、马旭村研究员、中国科学院物理研究所周兴江研究员合作,首次在铁基高温超导材料中发现了一种新型的一维拓扑边界状态。该结果于7月4日在网上发布。

拓扑材料有助于解决传统量子比特的问题
超导材料和拓扑材料是近年来凝聚物理研究的两大热点。理论物理学家预测,马约拉纳费米子将在磁场下的涡旋中心产生拓扑超导材料。由于马约拉纳费米子的反粒子本身不易被传统的电磁或物理干扰破坏,可用于定义量子计算中的量子比特,有助于解决传统量子比特的退相关问题,提高其生存时间。与经典计算相比,量子计算的优点在于量子力学的叠加原理,能够实现经典计算的并行处理。
拓扑超导材料成为焦点
拓扑超导材料在自然界中还没有被发现,如何设计和寻找拓扑超导材料已经成为研究人员关注的焦点。为了实现单一材料的高温拓扑超导体,研究人员系统地研究了Fese/SrtiO3这种新型高温超导材料的反铁磁电子结构,结合理论计算,扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱,并观察了自旋-轨道耦合打开的拓扑边界状态的存在。
本研究揭示了超导和拓扑在Fese/SrtiO3中的两个特点。因此,超导和拓扑能量间隙的位置可以通过电子和空穴混合进一步调整,为探索单一材料高温拓扑超导体和马约拉纳费米开辟了新的研究途径。同时,这项工作也有助于进一步了解Fese/SrtiO3的高温超导机制,对促进铁基高温超导材料的机制研究具有重要意义。

