超导体正变得越来越尖锐。

 

科学家们第一次发现超导电流沿着物质的边缘流动，沐鸣平台登陆线路就像一群蚂蚁沿着餐盘的边缘爬行，却没有冒险进入它的中间。

 

通常情况下，这种超导电流，即电流在不损失能量的情况下流动，会渗透到整个材料中。但是物理学家奈Phuan Ong和他的同事在5月1日的《科学》杂志上报告说，在一薄层的双碲化钼冷却到接近绝对零度时，其内部和边缘形成了两个截然不同的超导体。普林斯顿大学的Ong说，这两个超导体“基本上忽略了对方”。

 

这种内外的区别使得双碲化钼成为拓扑材料的一个例子。它们的行为与拓扑学的数学领域密切相关，在拓扑学领域中，沐鸣平台登陆线路只有在不切割或熔合的情况下无法将一个形状塑造成另一个形状时，形状才被认为是不同的(SN: 10/4/16)。在拓扑绝缘体中，电流可以在材料表面流动，但不能在内部流动，就像一个包着锡纸的土豆(SN: 5/7/10)。

 

同样地，拓扑超导体在它们的内部是超导的，在它们的表面上表现不同。虽然一些研究人员怀疑拓扑超导体的边缘也可能存在超导电流，但尚未发现。但是，德国德累斯顿马克斯·普朗克固体化学物理研究所的物理化学家克劳迪娅·费尔泽(Claudia Felser)说，新的观测结果“非常有说服力”，她没有参与这项研究。“这真的，真的非常令人兴奋。”

 

双elluride钼是一种类似金属的化合物，称为Weyl半金属(SN: 7/16/15)。它不同寻常的性质可能意味着它可能含有马约阿纳费米子，即科学家希望用来制造更好的量子计算机的材料中的扰动。这样的拓扑量子计算机被期望能够抵抗削弱量子计算的抖动(SN: 7/20/17)。

 

在他们的实验中，Ong和他的同事逐渐增加了材料上的磁场。他们同时测量了在超导态消失之前他们能增加多少电流，这个值被称为临界电流。当磁场增加时，临界电流振荡，以重复的方式变大、变小、再变大——这是边缘超导体的特征。

 

这种振荡是由超导体的奇怪的物理现象引起的，在这种现象中，电子会形成一种叫做库珀对的伙伴关系。这些粒子对作为一个统一的整体，都具有相同的量子态或波函数，这决定了粒子在特定位置被发现的概率。

 

超导电流图

 

超导电流(白色箭头)在磁场中绕着一层薄钼双碲化钼薄膜(如右图所示)的边缘流动(黑色箭头)。在一项被称为Little-Parks实验的经典研究中，超导体环(左图)也出现了类似的效应。

 

Ong说，波函数的一种叫做相位的性质类似于悬挂在房间边缘的派对彩带的扭转。如果在末端连接，沐鸣平台登陆线路party streamer可以旋转一两次，但绝不是1.2次，因为末端不会对齐。同样，这个阶段必须在材料周围做大量的扭转。增加的磁场和扭转约束之间的相互作用导致临界电流振荡。

 

20世纪60年代的一项经典研究被称为“小公园实验”(Little-Parks experiment)，它与这项新研究密切相关。在这项研究中，形状像圆柱体的超导体在不断变化的磁场中表现出相关的振荡。但在Ong及其同事的版本中，超导电流是绕着一块固体材料的边缘运行，而不是绕着一个物理圆柱体。

 

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的物理学家史密斯塔·维什韦什瓦拉(Smitha Vishveshwara)没有参与这项研究，他说:“这是一种非常聪明和漂亮的方法，可以用来评估是否存在超导的边缘流。”