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新材料兼具超导性和拓扑电子结构

作者: 集小微 06-19 18:47
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来源:科技日报 #超导# #拓扑# #材料#
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美国莱斯大学科学家领衔的团队在材料领域取得一项突破性进展。他们通过向二硫化钽(TaS2)中掺入微量铟元素,制备出具有特殊电子结构的“克莱默节点线”金属。这项发表于最新一期《自然·通讯》杂志的研究,为开发新一代高性能电子器件开辟了新途径。

研究团队发现,铟元素的加入犹如一把神奇的钥匙,改变了原有材料的晶体对称性。在这种新型材料中,电子运动呈现出奇特的“分道扬镳”现象——自旋方向相反的电子会沿着动量空间中不同的路径运动,就像在高速公路上相向而行的车辆。这些路径最终在“克莱默节点线”处交会。

更令人振奋的是,这种材料展现出双重特性:既有能零损耗传输电力的超导特性,又具备特殊的电子拓扑结构。这种特性,使其在开发高效电力系统和量子计算机等领域具有广阔前景。

为精准把握材料的性能,研究团队采用了尖端检测技术:通过自旋分辨角分辨光电子能谱,配合外加磁场中的电输运实验,精确捕捉这些带电粒子的能量、运动和自旋状态。实验数据与理论预测高度吻合,验证了这种材料的独特价值。

研究团队表示,最新进展不仅拓展了材料科学的认知边界,更铺设了一条通往绿色电子技术的“快车道”。他们将继续探索这类材料的奥秘,期待在能源效率和计算能力方面实现双重突破。

责编: 集小微
来源:科技日报 #超导# #拓扑# #材料#
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