近来，中国科学技术大学合肥微标准物质科学国家试验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授，清华大学薛其坤院士、马旭村研讨员，中科院物理所周兴江研讨员协作，初次发现了铁基高温超导材猜中的一种新式一维拓扑鸿沟态，该成果于7月4日以“Topological edge states in a high-temperature superconductor FeSe/SrTiO(001) film” 为题在线发表于Nature Materials上（DOI 10.1038/nmat4686）。

　　超导资料与拓扑资料是近年来凝聚态物理研讨的两大热门，应运而生的拓扑超导资料兼具两者特性，其内部是超导态，而外表或鸿沟则是受拓扑维护的无能隙金属态。理论物理学家曾预言，拓扑超导资料在磁场下的涡旋中心会发生马约拉纳费米子。因为马约拉纳费米子的反粒子便是它本身，其状况很安稳，不易被传统的电磁或物理搅扰损坏，能够被用于界说量子核算中的量子比特，有助于处理传统量子比特的退相干问题，进步其存活时刻。量子核算比较经典核算的长处是量子力学的叠加原理，能轻松完成经典核算的并行处理。为了发挥量子核算的优势，硬件上需求确保量子比特的相干性，因而拓扑超导资料在量子核算中有着重要的使用远景。但是，自然界中至今还未曾发现拓扑超导资料，怎么规划寻觅拓扑超导资料已成为研讨人员重视的一个焦点。以往的研讨思路是凭借外延成长将拓扑资料放置在超导资料上或将超导资料放置在拓扑资料上，经过附近效应完成拓扑超导体，但是因为界面质量、资料结晶温度等要素的约束，这种复合资料关于成长工艺的要求非常严苛。一起，其构成的拓扑超导态的超导能隙较小，超导临界温度较低，这些都在不同程度上阻止了拓扑超导资料研讨的进一步开展。

　　左图：FeSe/SrTiO3PN结艺术烘托图，左下方是电子掺杂区域的超导态，右上方是空穴掺杂区域的拓扑态（由供给）。

　　右图： FeSe/SrTiO3拓扑带隙中一维拓扑鸿沟态的理论和试验比照图。

　　为了战胜上述研讨瓶颈，完成单一资料高温拓扑超导体，研讨人员以FeSe/SrTiO3这种新式高温超导资料为研讨目标，结合理论核算，扫描隧道显微镜和角分辩光电子能谱，体系地研讨了其反铁磁电子构型，并在实空间观测到自旋-轨迹耦合所翻开的拓扑能隙中一种新式一维拓扑鸿沟态的存在。该研讨作业提醒了FeSe/SrTiO3中一起存在的超导与拓扑两种特性，因而经过电子和空穴掺杂能愈加进一步调理超导和拓扑能隙的方位，这就为探究单一资料高温拓扑超导体和马约拉纳费米子拓荒了新的研讨途径。一起该作业也有助于进一步了解FeSe/SrTiO3的高温超导机制，关于推进铁基高温超导资料的机理研讨具有极端重大意义。

　　该研讨作业得到中组部国家立异人才方案青年项目、基金委、科技部和中科院等项目的赞助。

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