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哥伦比亚大学Nature: 双层Td-MoTe2中铁电性和超导性的耦合

时间：2023-01-06 来源： 浏览：

哥伦比亚大学Nature: 双层Td-MoTe2中铁电性和超导性的耦合

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2023年1月4日，Nature在线发表了哥伦比亚大学Abhay N. Pasupathy课题组的研究论文，题目为《Coupled ferroelectricity and superconductivity in bilayer Td-MoTe2》。

实现量子相的静电控制是凝聚态研究的前沿。最近的研究表明，在转角石墨烯异质结和二维半金属(如WTe2)中， 静电掺杂可以调节超导性 。其中一些体系具有产生铁电性的极性晶体结构，其中层间极化在外部电场的驱动下表现出双稳定性。在此研究中，作者展示了 双层Td-MoTe2同时表现出铁电转换和超导性 。值得注意的是，在铁电转换处观察到场驱动的一阶超导体向正常态的转变。双层Td-MoTe2的超导转变温度(Tc)也具有最大值，这是载流子密度和温度的函数，允许作为掺杂和极化的函数独立控制超导状态。研究发现， 最大Tc与补偿电子和空穴载流子密度有关，当其中一个费米口袋随掺杂而消失时，最大Tc也随之消失 。作者认为这种不寻常的极化敏感二维超导体是由与几乎嵌套的电子和空穴费米口袋相关的带间配对相互作用驱动的。

图1 双层Td-MoTe2的电子性质
图2 双层Td-MoTe2中铁电性和超导性的耦合
图3 双层Td-MoTe2的掺杂相关超导性质
图4 MoTe2中的费米面嵌套和超导性
【 论文链接 】
Jindal, A., Saha, A., Li, Z. et al. Coupled ferroelectricity and superconductivity in bilayer Td-MoTe2. Nature , 2023 , 613, 48–52. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05521-3

【其他相关文献】

[1] Qi, Y., Naumov, P., Ali, M. et al. Superconductivity in Weyl semimetal candidate MoTe2. Nat. Commun ., 2016 , 7, 11038. https://doi.org/10.1038/ncomms11038
[2]  Yuan, S., Luo, X., Chan, H.L. et al. Room-temperature ferroelectricity in MoTe2 down to the atomic monolayer limit.  Nat. Commun .,  2019 , 10, 1775. https://doi.org/10.1038/s41467-019-09669-x
复旦大学俢发贤团队Nat. Phys.: 2M-WS2中自旋-轨道-宇称耦合的超导电性
中科院SIMIT沈大伟团队Nano Lett.:拓扑超导体2M-WS2中拓扑表面态的直接观测
清华大学周树云团队2D Mater.:插层Weyl半金属MoTe2中超导电性的增强

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