巴塞尔大学 一层原子级薄的钨二碲镉汞层位于两个触点之间(银)
电流仅在外边缘非常窄的通道中流经材料
学分:巴塞尔大学物理系 半金属钨二碲化物的原子薄层在晶体边缘沿着狭窄的一维通道无损耗地导电
因此，该材料是二阶拓扑绝缘体
通过获得这一行为的实验证据，巴塞尔大学的物理学家已经扩大了拓扑超导的候选材料库
这项发现已经发表在《纳米快报》杂志上
拓扑绝缘体代表了一个关键的研究领域，因为它们有可能在未来的电子学中用作超导体
这种材料的内部像绝缘体，而它们的表面具有金属特性并导电
因此，拓扑绝缘体的三维晶体在其表面导电，而内部没有电流
此外，由于量子力学，表面的导电性几乎是无损的——电是在没有热量产生的情况下长距离传导的
除了这些材料，还有另一类被称为二阶拓扑绝缘体
这些三维晶体有导电的一维通道，仅沿某些晶体边缘延伸
这种材料特别适合量子计算的潜在应用
理论预测 专家们认为半金属铋具有二级拓扑材料的一些特性
此外，研究人员还从理论上预测，另一种半金属钨二碲化物原子薄层的行为将类似于二阶拓扑绝缘体——换句话说，它们将在边缘无损导电，而该层的其余部分则类似于绝缘体
由巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所的克里斯蒂安·舍恩伯格教授领导的研究小组现在已经分析了一种由1-20层组成的微小钨双螺旋晶体
为了确定这种材料的电特性，他们在施加磁场之前将超导触点连接到它上面
由于这种材料对氧化很敏感，研究人员在一个特殊的低氧箱中工作，并用另一种在空气中稳定的晶体涂覆钨二碲镉汞
特征振荡 通过分析主晶体中的电流，科学家们发现了许多缓慢衰减的振荡
“虽然均匀的电流分布会导致快速衰减的振荡，但极导电的边缘状态会产生强烈的振荡，缓慢衰减的电流，就像我们测量的电流一样，”Dr
阿尔特姆·科诺诺夫，这项研究的第一作者，乔治·H
物理系恩德雷斯研究员
“对我们的结果唯一可能的解释是，大部分电流沿着狭窄的边缘流动
" “这些观察结果支持了钨二碲化物是一种高阶拓扑材料的理论预测
“这为拓扑超导开辟了新的可能性，可能会在量子计算等领域得到应用，”克里斯蒂安·舍恩伯格说，他正在研究某些二维材料叠层中的拓扑超导性，这是ERC项目的一部分
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