冈山大学团队在K2Cr3As3中发现三种可调拓扑超导相,论文已被PRL接收
B910化工消息:6月23日消息,Seigo Ogawa、Tomoki Miyoshi、Saki Uchida、Kazuaki Matano、Shinji Kawasaki、Yoshihiko Inada、Guo-qing Zheng等研究人员在arXiv Superconductivity提交论文,报道铬基化合物K2Cr3As3中的多重拓扑超导相。arXiv论文HTML版标注的机构包括日本冈山大学物理系、冈山大学教育学部以及冈山理科大学物理系现地址;论文已被Physical Review Letters接收。
这项工作的核心价值在于把K2Cr3As3从候选材料推进为可操控的自旋三重态拓扑超导平台。自旋三重态拓扑超导体由于可能承载Majorana束缚态,被视为容错量子计算的基础材料方向之一,但已研究较多的铀基化合物通常存在较低转变温度和共存竞争有序,实验判断复杂且结论容易分歧。论文指出,K2Cr3As3的超导转变温度为6.2 K,且没有磁有序,因此提供了一个更清晰的铬基替代体系。
研究团队利用核磁共振测量,观察到来自内部自旋自由度的自旋三重态超导标志,并解析了配对自旋方向,即d(k)矢量,在不同场强和温度下的演化。低磁场下,K2Cr3As3会在降温过程中从螺旋Phase A演变为手性Phase B,d(k)矢量从面内方向旋转到面外方向,两相均具有点节点能隙。高磁场下则出现Phase C,其能隙为线节点,d(k)矢量位于基面内。
对于新材料和量子器件研究而言,三种相的可切换性比单一超导转变更重要。它意味着外磁场和温度可作为调参旋钮,用于在同一化学组成材料中改变拓扑超导态和节点结构。论文没有宣称短期器件化,但其数据为寻找可控Majorana平台、设计低维铬基超导材料和比较非铀基自旋三重态体系提供了更明确的实验坐标。 (来源:arXiv Superconductivity)
这项工作的核心价值在于把K2Cr3As3从候选材料推进为可操控的自旋三重态拓扑超导平台。自旋三重态拓扑超导体由于可能承载Majorana束缚态,被视为容错量子计算的基础材料方向之一,但已研究较多的铀基化合物通常存在较低转变温度和共存竞争有序,实验判断复杂且结论容易分歧。论文指出,K2Cr3As3的超导转变温度为6.2 K,且没有磁有序,因此提供了一个更清晰的铬基替代体系。
研究团队利用核磁共振测量,观察到来自内部自旋自由度的自旋三重态超导标志,并解析了配对自旋方向,即d(k)矢量,在不同场强和温度下的演化。低磁场下,K2Cr3As3会在降温过程中从螺旋Phase A演变为手性Phase B,d(k)矢量从面内方向旋转到面外方向,两相均具有点节点能隙。高磁场下则出现Phase C,其能隙为线节点,d(k)矢量位于基面内。
对于新材料和量子器件研究而言,三种相的可切换性比单一超导转变更重要。它意味着外磁场和温度可作为调参旋钮,用于在同一化学组成材料中改变拓扑超导态和节点结构。论文没有宣称短期器件化,但其数据为寻找可控Majorana平台、设计低维铬基超导材料和比较非铀基自旋三重态体系提供了更明确的实验坐标。 (来源:arXiv Superconductivity)



