本報(bào)訊 日前，中科大王征飛教授與美國猶他大學(xué)劉鋒教授，清華大學(xué)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)鐵基高溫超導(dǎo)材料中的一種新型一維拓?fù)溥吔鐟B(tài)，該成果于7月4日在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)刊物《自然·材料》上。當(dāng)期雜志還以《拓?fù)浣^緣體和超導(dǎo)：一體兩面》為題對(duì)該成果作了長篇專題報(bào)道。

超導(dǎo)，是指某些材料在溫度降低到某一臨界溫度，電阻突然消失的現(xiàn)象，零電阻和完全抗磁性是超導(dǎo)的兩大特征。拓?fù)浣^緣體是一類非常特殊的絕緣體，其體內(nèi)雖然是絕緣的，但其邊界或表面總是存在導(dǎo)電的邊緣態(tài)。拓?fù)涑瑢?dǎo)材料兼具兩者特性，其內(nèi)部是超導(dǎo)態(tài)，而表面或邊界則是受拓?fù)浔Ｗo(hù)的無能隙金屬態(tài)。理論物理學(xué)家曾預(yù)言，拓?fù)涑瑢?dǎo)材料在磁場(chǎng)下的渦旋中心會(huì)產(chǎn)生馬約拉納費(fèi)米子。由于馬約拉納費(fèi)米子狀態(tài)非常穩(wěn)定，不易被干擾，可以被用于定義量子計(jì)算中的量子比特，有助于解決傳統(tǒng)量子比特的退相干問題，因此在量子計(jì)算中有著重要應(yīng)用前景。

然而，自然界中至今沒有發(fā)現(xiàn)拓?fù)涑瑢?dǎo)材料。為了實(shí)現(xiàn)單一材料高溫拓?fù)涑瑢?dǎo)體，研究人員以“鐵硒/鈦酸鍶”這種新型高溫超導(dǎo)材料為研究對(duì)象，結(jié)合理論計(jì)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(shí)空間觀測(cè)到一種新型一維拓?fù)溥吔鐟B(tài)的存在。該研究工作揭示了“鐵硒/鈦酸鍶”中同時(shí)存在的超導(dǎo)與拓?fù)鋬煞N特性，為探索單一材料高溫拓?fù)涑瑢?dǎo)體和馬約拉納費(fèi)米子開辟了新的研究途徑。（桂運(yùn)安）