离子液体调控超导研究

载流子在超导材料中扮演关键角色,其浓度调控对研究超导特性及相关量子器件至关重要.然而载流子浓度通常与其他自由度相互耦合,难以做到单一物理量变化,例如,化学掺杂同时会导致晶格等发生变化.最近迅速发展的离子液体调控技术,兼具了传统的化学掺杂和场效应晶体管优点——大范围、原位、可逆地调节载流子浓度.随着这项技术的发展,逐渐演变出两类调控思路:静电场效应和电化学调控.本文从这两个方面,回顾了离子液体调控在诱导新奇超导态和调控高温超导薄膜物性上的应用:静电场效应对绝缘或半导体体系十分有效,而对于本身载流子浓度较高的材料(如高温超导体等),电化学调控则发挥了重要作用.离子液体因其强大的原位调控能力和易于与其他手段结合的特点,正逐渐成为超导研究中不可或缺的手段,在构建精确相图、突破高温超导机理等方面发挥不可替代的作用.

二维过渡金属硫族化合物的研究进展

二维过渡金属硫族化合物(transition metal dichalcogenides, TMDCs)是继石墨烯之后的新型范德瓦耳斯材料,由于其天然的二维特性以及强自旋轨道耦合作用(spin-orbital coupling, SOC),导致诸如金属-绝缘体转变、电荷密度波(charge density wave, CDW)、能谷电子学、非常规超导电性等新颖物理性质的出现,使得这类材料成为研究低维量子物理的又一理想平台.其中能谷电子学与拓扑超导已经成为近年来凝聚态物理前沿研究的热点方向.本文在综述TMDCs材料的结构与基本物理性质的基础上,重点介绍了最近发展的用于生长原子层厚度的TMDCs材料的熔盐辅助化学气相沉积方法、在Se掺杂的MoSexTe2-x薄膜中实现的Td相到1T′相再到2H相的结构相变与超导增强现象,以及在少层Td-MoTe2中发现的非对称性SOC作用引起的类伊辛超导现象.最后,展望了TMDCs材料的潜在应用与可能存在的拓扑超导.