Speaker

郑浩

上海交通大学物理与天文学院

Date＆Time

2022.11.17（Thu）AM 10:00

Location

唐敖庆楼B区521报告厅

Reporter

        贾伟乐，中国科学院计算技术研究所副研究员，博士生导师。致力于智能科学计算（HPC+AI）研究，其参与研发的高性能深度学习分子动力学软件，比同类型软件效率提高3个数量级，被广泛应用（软件被用户应用在Nature, Science, PRL上发表文章）。以第一作者获2020年高性能计算戈登贝尔奖，入选2020年两院院士评选的中国十大科技进展新闻。

Abstract

       固体物理的基本知识告诉我们材料是否具有费米面决定了它们的电学、光学等多种物性。超导体具有零电阻导电和完全抗磁性等奇特性质，是物理学中一个长盛不衰的研究课题；由于费米能级处超导能隙的存在，超导体均无费米面。早在1965年，Fulde从理论上预言超导体中如果库珀对的动量足够大就可以在超导能隙中产生准粒子，从而导致出一种特殊的“分段费米面” [1]。但由于普通超导体库珀对动量足够大时，产生准粒子的同时，库珀对也会破裂而失去超导，因此要观察到 “分段费米面”实验上非常困难。该预言一直没有被实验证实。
       针对该问题，我们设计了拓扑绝缘体/超导复合体系，使用分子束外延技术在S波超导体NbSe2表面精确的生长了4层厚的拓扑绝缘体Bi2Te3薄膜。在这个体系中，由于Bi2Te3表面态的费米速度很大。这样，就可以用一个很小的水平磁场在NbSe2表面上产生一个较小的超导电流，但这时Bi2Te3表面态中已经足够产生准粒子，并导致“分段费米面”的出现[2]。
       该工作在实验上观察到了50多年前理论预言的“分段费米面”，并发现可以用磁场方向和大小来调节“分段费米面”的形状和大小，还能调控拓扑性，构建新的拓扑超导，该工作开辟了调控物态的新方法。
[1] Phys. Rev. 137, A783-A787 (1965)
[2] Science 374, 1381-1385(2021)