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铁基高温超导材料研究新进展 科学家发现拓扑边界态

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日前,中科大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、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于著名学术刊物《自然·材料》上。当期杂志还以《拓扑绝缘体和超导:一体两面》为题对该成果作了长篇专题报道。

超导,是指某些材料在温度降低到某一临界温度,电阻突然消失的现象,零电阻和完全抗磁性是超导的两大特征。拓扑绝缘体是一类非常特殊的绝缘体,其体内虽然是绝缘的,但其边界或表面总是存在导电的边缘态。拓扑超导材料兼具两者特性,其内部是超导态,而表面或边界则是受拓扑保护的无能隙金属态。理论物理学家曾预言,拓扑超导材料在磁场下的涡旋中心会产生马约拉纳费米子。由于马约拉纳费米子状态非常稳定,不易被干扰,可以被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干问题,因此在量子计算中有着重要应用前景。