合肥研究院铋单晶纳米线表面超导研究获进展

2015-02-28 14:06:27 来源: 浏览次数:0

210日,国际期刊《纳米快报》(Nano Letters)发表了中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员田明亮与美国宾夕法尼亚州立大学合作完成的最新科研成果:《铋单晶纳米线中表面超导电性研究》(Surface Superconductivity in Thin Cylindrical Bi Nanowire)。该工作通过对超细圆柱形铋单晶纳米线(2032纳米)磁场下的电导测量,清晰给出了表面超导的实验新证据。

事实上,铋纳米结构的性质远比想象的要丰富得多,如国际上频频报道铋纳米颗粒膜具有超导电性,但这种超导电性就像幽灵“ghost”一样飘忽不定,与膜的具体细节有关且机理一直不清楚。该研究利用电化学方法制备不同直径的单晶铋纳米线,实验观察到超导电性且其一系列的超导输运行为都不符合体超导特征。数据分析发现:表面超导模型非常有助于理解该研究中观察到的系列反常行为,且表面超导体积随直径减小而增加。对比铋纳米带的二维拓扑表面态结果,在柱形纳米线中的超导电性与曲面应力诱导纳米线表面态的电子结构调制有关。该研究成果对深入理解纳米结构中拓扑绝缘体表面态的量子调控以及可能存在的Majorana费米子探测具有重要指导意义。
(编辑:刘麦)

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