近日，国际权威学术期刊《自然•通讯》(Nature Communications)报道了美高梅mgm7991潘明虎教授团队与中科院物理所陈根富研究员、钱天研究员，南京大学李绍春教授，北京应用物理与计算数学研究所张平研究员团队等合作，在二维表面本征拓扑超导领域取得的重大突破，在层状材料AuSn₄中观察到了超导的二重对称性等现象，并通过实验和理论证实该二重对称性源于表面态Rashba劈裂导致的表面p波超导配对。该研究成果以“Intrinsic surface p-wave superconductivity in layered AuSn₄”为题于2023年10月20日被《Nature Communications》接收并于2023年11月2日正式发表。我校为第一且共同通讯单位，美高梅mgm7991朱文亮副教授为第一作者，博士研究生曹园为共一作者。美高梅mgm7991潘明虎教授，北京应用物理与计算数学研究所张平研究员,中科院物理所陈根富研究员和钱天研究员、南京大学李绍春教授和南方科技大学薛其坤院士为共同通讯作者。该成果获得了科技部国家重点研发计划专项和国家自然科学基金等项目的支持和帮助。

长期以来，拓扑超导体因其在Majorana费米子的研究和容错量子计算上的潜在应用受到了广泛关注。然而，近邻效应实现的拓扑超导异质结存在样品制备困难、对无序敏感以及严格拓扑限制等问题，对拓扑超导的研究和相关应用带来了严重的限制和艰巨的挑战。潘明虎教授研究团队及其合作者在T_c为2.4 K的层状AuSn₄材料中发现了一种新型的本征拓扑超导，即本征表面拓扑超导，为拓扑超导的研究提供了新思路。研究者在混合态面内磁阻和超导态点接触谱中观察到了磁阻和零偏压电导峰的二重对称性，表明AuSn₄具有非常规的超导配对对称性。超导能隙的测量和电子结构的研究发现费米能级上存在表面态的Rashba劈裂，结合第一性原理计算，表明AuSn₄中二维非常规超导源于表面态的p波配对和体态的s波配对。该成果为通过Rashba效应在层状材料表面态上实现拓扑超导提供了一个令人兴奋的范例。

层状材料AuSn₄中观察到本征表面p波超导电性

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42781-7