β-Bi2Pd薄膜的拓扑表面态异常超导间隙异常的证据

从物理研究所闳堤嗯的基团，中国科学院报告拓扑表面状态的超导能隙比在β-Bi系的散装状态的较大的2层使用原位角分辨光电子能谱学和分子束外延的Pd薄膜。他们的结果提供了一个新平台，可在较高温度的超导体上稳定Majorana零能量模式，该超导体具有高度增强的拓扑超导间隙。

受到马约拉邦约束的国家吸引了科学家的兴趣，并且拓扑超导体(TSC)预计将容纳异国情调的马约拉邦州，这些州服从非阿贝尔统计，可用于实现拓扑量子计算机。最近，实验科学家为Fe(Te，Se)块状单晶和铁基超导体的类似化合物的单一材料平台中的旋涡核中存在Majorana零能量模式提供了有力的证据。拓扑表面态(ΔTSS)的超导(SC)间隙在保护MZM中起着至关重要的作用，因为较大的ΔTSS会导致MZM与其他平凡激发之间的更大的能量分离。β-碧2钯作为拓扑超导体的候选者，具有一些明显的物理特征。先前的扫描隧道显微镜/光谱实验中观察到的线切割测量大零偏置电导峰在其SC旋涡，发现在β-Bi系两个SC间隙(Δ1〜1.0兆电子伏和Δ2〜3.3兆电子伏)2 Pd膜生长通过分子束外延(MBE)，而只有较小的一个(Δ1)进行比较，以β-Bi的SC间隙2的Pd块状单晶(的Δb〜0.8兆电子伏，TC = 5.4 K)。为了理解异常大的SC间隙的困惑，有必要研究动量空间中的拓扑超导性。

在这项工作中，通过使用原位角分辨光电子能谱(ARPES)联合MBE，从物理学的生长的20-UCβ碧研究所，科学的中国社科院鸿鼎的组2钯薄膜与MBE四方结构并通过原位ARPES研究了超导性。在费米能量附近观察到清晰的拓扑表面状态，费米能量具有异常大的超导间隙(〜3.8 meV)，通过温度依赖性实验测量。那么一个关键的问题是薄膜和单晶的区别。因此，我们还在上海同步辐射装置(SSRF)的“ Dreamline”光束线上测量了由Youguo Shi的团队生长的单晶的能带结构。通过测量β-Bi系2的Pd散装作为单晶的比较，我们清楚地观察到薄膜中化学势的上移。翁宏明小组计算的第一原理计算揭示了拓扑表面状态下表面重量的随之增加，这表明狄拉克-费密子介导的奇偶混合可能导致这种超导异常。他们的结果建立β-Bi系2 Pd膜作为原生水的TSC的独特情况下，具有高度增强的拓扑超导能隙。

他们的结果建立β-Bi系2 Pd作为拓扑超导体具有高度增强的拓扑超导能隙的候选，其可以提供一个新的平台，以在较高温度下稳定马约拉纳零种模式。

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