De studie van topologische supergeleiders (TSC's) is een hotspot op het gebied van de fysica van de gecondenseerde materie, en heeft de afgelopen jaren veel aandacht gekregen. Nutsvoorzieningen, De groep van prof. Hai-Hu Wen van de Nanjing University is erin geslaagd de tweevoudige symmetrie van supergeleiding in Sr. _x Bi ₂ Se ₃ , die nieuw bewijs levert voor het argument dat Sr _x Bi ₂ Se ₃ is een TSC.

Het bijbehorende artikel is gepubliceerd op: Wetenschap China Natuurkunde, Mechanica en astronomie . De onderzoekers ontdekten de soortelijke weerstand van de c-as gemeten op hoogwaardige Sr _x Bi ₂ Se ₃ enkele kristallen met behulp van de Corbino-vormige elektrode waarbij het magnetische veld in het basale vlak roteert. Met deze configuratie, de bijdrage van de vortex aan de weerstand wordt verondersteld hetzelfde te zijn voor alle hoeken en de intrinsieke informatie van de supergeleiding kan worden verkregen.

Topologische supergeleiders (TSC's) vertonen nieuwe kwantumfasen. De onconventionele supergeleiding in TSC's kan niet adiabatisch worden verbonden met een topologische triviale fase zonder de supergeleidende kloof te dichten. Als gevolg hiervan, een TSC wordt verondersteld te beschikken over robuuste, gapless excitaties op de grens of het oppervlak. Vanwege de deeltjes-gat symmetrie van supergeleidende toestanden, de excitatie bij nul energie is samengesteld uit hetzelfde gewicht van elektronen en gaten. Een dergelijke nul-energie-excitatie voldoet aan de eis van het Majorana-fermion, waarvan het antideeltje identiek is aan zichzelf. De Majorana-fermionen in TSC's hebben verschillende exotische verschijnselen en kunnen helpen om topologische kwantumberekening te realiseren.

Door doping geïnduceerde supergeleiders van topologische isolatoren worden door theoretici voorspeld als topologische supergeleiders. De groep van prof. Ando bestudeerde deze materialen via puntcontact-tunnelmetingen en bewees dat de supergeleiding van de materialen in overeenstemming was met de verwachting van TSC. Echter, sommige andere groepen trokken de tegenovergestelde conclusie in onderzoeken met scanning tunneling spectroscopie (STM).

Deze onderzoekers voerden de c-as weerstandsmetingen uit met een hoekafhankelijke, in-plan magnetisch veld op vier Sr _x Bi ₂ Se ₃ monsters met de Corbino-vormige elektrodeconfiguratie. Dramatische tweevoudige symmetriekenmerken werden waargenomen in alle hoekafhankelijke weerstandsmetingen bij lage magnetische velden en temperaturen. Dit is consistent met de eerdere experimenten met NMR en hoekopgeloste magnetocalorische metingen. Prof. Fu moduleerde de theoretische berekening en stelde dat de tweevoudige symmetrie de niet-triviale topologische volgorde van de supergeleiding in Sr aangaf. _x Bi ₂ Se ₃ .

"Dit onderzoek levert bewijs van topologische supergeleiding in Sr _x Bi ₂ Se ₃ , " zeiden de onderzoekers, "en verbreedt en verdiept ook ons ​​begrip van de topologische supergeleiding."