离子液体插层导致的MoTe2,WTe2拓扑及超导性质的双重调控(英文)

作者：张浩雄; 阿瓦拜克力·肉苏里; 沈胜春; 张柯楠; 王冲; 罗来鹏; 王吉章; 吴扬; 徐勇; 段文晖; 姚宏; 于浦^*; 周树云^*

来源：Science Bulletin, 2020, 65(03): 188-193.

使拓扑材料具有超导电性是实现拓扑超导的一个重要途径. Td相的MoTe2和WTe2不仅具有新颖的拓扑性质,其物理特性紧密依赖于层间耦合作用的强弱.本工作通过一种新颖的实验方法,在MoTe2和WTe2单晶样品中插入离子液体的有机阳离子,制备出层间距可调、性质稳定且超导增强的有机-无机复合样品.插层后的MoTe2样品属于三维弱拓扑绝缘体,超导转变温度从0.25 K大幅提高到了7 K;而插层后WTe2的超导转变温度提高到了具有量子自旋霍尔效应的单层WTe2的2.8倍(2.3 K).本工作通过插层离子液体的有机阳离子到MoTe2和WTe2样品中,实现对其拓扑及超导性质的双层调控,为后续研究拓扑超导、实现马约拉纳零模提供了新的机遇.另外,这一新方法具有普适性,可以广泛适用于各种层状材料,这将为在层状材料中探索和实现更多新颖物理性质提供便利.

• 单位
  低维量子物理国家重点实验室; 清华大学