2022年度中国科学十大进展发布祝融号新发现入选(4)

飞秒激光诱导带隙可控结构示意图以及三维图案化的实现

10. 实验证实超导态“分段费米面”

费米面决定了固体材料的电学、光学等多种物理性质。对费米面的人工调控，是材料物性调控的最重要途径。超导体因为在费米能级处有能隙，没有费米面。1965年Peter Fulde理论预言，让超导体中库珀对动起来，增加其动量，会导致库珀对破裂，能在超导能隙中产生出一种特殊的“分段费米面”。上海交通大学贾金锋、郑浩团队与麻省理工学院傅亮团队合作，设计制备了拓扑绝缘体/超导体（Bi2Te3/NbSe2）异质结体系，借助超导近邻效应在Bi2Te3中诱导出超导，并用水平磁场在体系中产生较小的库伯对动量，得益于Bi2Te3拓扑表面态的费米速度极高的独特优势，在拓扑表面态中库伯对已经破裂，最终实现并观察到了这种特殊的“分段费米面”，成功验证了58年前的理论预言。该研究开辟了调控物态、构筑新型拓扑超导的新方法。

超导“分段费米面”

(责编：罗知之、吕骞)