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代表性成果
层状二硫化物超导量子态研究
发布者: 发布时间:2019-03-27
在低维量子体系中,原子表面重构的关键作用不言而喻,这是因为众所周知的概念:如果电子可以移动,原子则无需如此。在层状二硫化物体系中,电子-电子相互作用、电荷密度波和超导如何关联,尤其原子结构在某种程度上对超导是否起作用在国际科研界仍然是一个巨大挑战。鉴于此,我所昂然研究员与日本东京大学Yuichi Ikuhara教授、日本东北大学王中长副教授、日本国家物质材料研究机构Takao Mori教授、中国科学院固体物理研究所孙玉平研究员合作,通过高分辨球差校正扫描透射电镜(HRSTEM)实验,系统研究了层状二硫化物1T-TaS2-xSex超导单晶体系的原子结构,发现David Star团簇中Ta原子周围存在有序分布的Se原子和S原子,而且该有序分布可显著增强超导电性。特别是有序超结构仅发生在超导掺杂样品区域,很容易被Mott金属-绝缘体转变破坏。该研究给出一系列暗场和明场电镜实验证据,证实该体系除了Ta轨道的电子口袋贡献之外,Se/S原子序也是超导发生的关键性因素。该项原创性科研成果(Se/S序在原子尺度上的直接观察)不仅对于有效操控层状二硫化物的超导和量子临界点具有重大意义,而且会打开一个全新的研究方向,即调控原子尺度上的有序-无序相变,有望应用于工业领域中的超导电子器件。
相关研究成果发表在国际权威期刊Nat. Commun. 6, 6091 (2015).