本报讯（记者 桂运安）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。
然而，自然界中至今没有发现拓扑超导材料。为了实现单一材料高温拓扑超导体，研究人员以“铁硒/钛酸锶”这种新型高温超导材料为研究对象，结合理论计算、扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱，系统地研究了其反铁磁电子构型，并在实空间观测到一种新型一维拓扑边界态的存在。该研究工作揭示了“铁硒/钛酸锶”中同时存在的超导与拓扑两种特性，为探索单一材料高温拓扑超导体和马约拉纳费米子开辟了新的研究途径。
来源：安徽日报2016年7月20日
