拓扑材料WTe2的可控生长和物性调控

摘要：

二维拓扑绝缘体由于具有受到拓扑保护的螺旋形(Helical)边缘态可以实现量子自旋霍尔效应;拓扑超导体由于具备满足非阿贝尔统计的马约拉纳(Majorana)零能模而成为实现拓扑量子计算的主要候选材料.WTe2同时具备成为二维拓扑绝缘体和拓扑超导体的可能性.本文介绍利用分子束外延技术生长出单层1T-WTe2,并利用扫描隧道显微镜/谱(STM/STS)揭示其半金属型的电子结构和拓扑边缘态的进展.通过衬底形变在1T-WTe2薄膜中引入应力作用,驱动了 1T-WTe2的拓扑非平庸的全能隙绝缘相,从而实现真正意义的二维拓扑绝缘体.还利用碱金属插层的方法在体相Td-WTe2中进行电子掺杂,实现了常压下的超导转变.XRD结构分析显示K原子插层对Td-WTe2晶格结构的影响可以忽略不计,表明超导态的WTe2仍可能具有拓扑非平庸性质.

关键词：二维拓扑绝缘体、Weyl半金属、WTe2、分子束外延、扫描隧道显微镜/谱、应力调控、原子插层、超导

所属期刊栏目：52

分类号：TB383;TN304.055;O469

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：144-150