2025年11月19日,一项突破性研究成果在《自然》杂志上发表,由德国德累斯顿固态与材料研究所与ct.qmat团队共同完成。该研究首次证实了一种名为铂铋₂(PtBi₂)的新型材料表面存在独特的超导现象,这一发现为拓扑量子材料领域带来了革命性的进展。
PtBi₂材料具有独特的双重特性,它不仅具备拓扑材料的奇异电子结构,还展现出超导能力。其表面电子形成了六重旋转对称性受限的配对机制,而材料内部则保持着普通的金属性。这种独特的‘超导三明治’结构使得PtBi₂能够产生并有效囚禁马约拉纳粒子,为未来拓扑量子计算提供了全新的实现路径。
尽管体态电子的存在可能会对表面态的超导特性产生干扰,研究人员已经提出了可行的解决方案。通过将材料超薄化或施加外部磁场,可以有效调控体态电子的影响,从而确保表面超导现象的稳定性。这一策略为实际应用提供了重要的技术支持。
该发现的重大意义不仅在于揭示了PtBi₂材料的奇异物理性质,更在于它为拓扑量子材料的研究开辟了新的方向。随着研究的深入,PtBi₂有望在未来量子计算技术中扮演关键角色,推动整个领域向更高水平发展。
