首都师范物理系青年教师在《自然·通讯》上发表合作研究成果

近日，物理系教师王贺与北京大学王健教授课题组、谢心澄院士课题组、贾爽教授课题组、高鹏教授课题组，以及苏州大学江华教授、波士顿学院汪自强教授等合作，在著名学术期刊《自然·通讯》以第一作者身份发表有关拓扑笼目磁体/金属界面超导的重要科学发现。论文题为《拓扑笼目磁体/金属异质结构中发现超导性》(Emergent superconductivity in topological-kagome-magnet/metal heterostructures)。

图1. TbMn6Sn6/非超导金属异质结构的超导电性。

近几年，具有笼目晶格结构的陈拓扑磁体TbMn6Sn6（笼目磁体）单晶在凝聚态物理和材料科学领域引起了广泛关注。由于其具有诸多奇异的量子特性以及拓扑非平庸的能带结构， 这使得TbMn6Sn6（笼目磁体）单晶成为研究非常规超导态，尤其是拓扑超导态的理想实验平台。此外，TbMn6Sn6（笼目磁体）单晶具有高于室温的亚铁磁性基态（居里温度为423 K），其磁矩沿着c轴方向排列。这种性质不仅使TbMn6Sn6（笼目磁体）单晶在自旋电子学领域的有着潜在的应用价值，同时也使其成为研究超导铁磁共存这一基础物理问题的理想实验载体，并为诱导包括p波超导、奇频s波超导等在内的自旋三重超导态创造了合适的实验条件。

王贺研究组与合作研究组在拓扑笼目磁体TbMn6Sn6（笼目磁体）/非超导金属异质结中发现了界面超导态(图1)。超导态磁阻曲线具有磁滞现象，说明其与铁磁共存；超导临界场的各向异性表明，该超导态具有准二维性；同时该体系具有强自旋轨道耦合。以上三点特性是产生二维手性拓扑超导的重要条件。因此，该界面超导态极有可能为二维手性拓扑超导态。本工作不仅为研究拓扑超导提供了一个新的实验平台，也为拓扑超导的实现提供一个切实可行的实验方案。该工作中王贺课题组得到了北京市自然科学基金、北京市教委项目基金，首都师范大学交叉科学研究院的资助。

近年来，物理系在鼓励国际国内高质量合作，注重学科交叉融合，加强青年人才队伍培养等方面取得成效。今后物理系将围绕物理学学科建设，为提高我校整体科研水平及国际学术影响力继续努力。