物理学进展 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (6): 311-.doi: 10.13725/j.cnki.pip.2026.06.005

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铁基超导体中拓扑超导态研究进展

黄 勇 ,张 鹏   

  1. 南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京 210093
  • 收稿日期:2026-08-28 修回日期:2026-09-02 接受日期:2026-09-05 出版日期:2026-12-20 发布日期:2026-11-12

Research progress on topological superconductivity in iron-based superconductors

Huang Yong, Zhang  Peng    

  1. School of Physics, State Key Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
  • Received:2026-08-28 Revised:2026-09-02 Accepted:2026-09-05 Online:2026-12-20 Published:2026-11-12

摘要:

铁基超导体兼具多带电子结构、较高超导转变温度和本征超导,与能带反转产生的非平庸 表面态相结合,为在单一材料中实现拓扑超导提供了重要平台。本文围绕铁基超导体中的拓扑超 导态及马约拉纳零能模研究进展展开综述,首先介绍配体 p 轨道与铁 3d 轨道反转、自旋-轨道耦 合开隙以及本征超导在拓扑表面态上诱导配对的基本机制,随后总结铁碲硒、砷化锂铁、钙钾铁砷 和氢氧化锂铁硒等代表体系的能带谱、超导能隙和涡旋束缚态实验。现有结果在拓扑表面态、自 旋-动量锁定、表面超导能隙、涡旋零能峰、束缚态能级序列及近量子化隧穿电导等方面形成了相 互关联的证据链,但局域零能信号仍可能受到普通涡旋态、杂质束缚态、无序和多带效应的影响。 进一步确证马约拉纳准粒子的非阿贝尔性质,需要结合非局域输运、相位与费米子宇称敏感测量, 并发展应变、组分、缺陷和约瑟夫森相位等可控手段。铁基超导体正由候选材料阶段筛选走向拓 扑零能模的可重复产生、判别与操纵阶段,为本征拓扑超导及拓扑量子器件研究提供新的材料基 础。

关键词: 铁基超导体, 拓扑超导, 马约拉纳零能模, 拓扑表面态, 涡旋束缚态 

中图分类号: