外尔（Weyl）半金属具有很多新奇的物性。TaIrTe4是一种受时间反演对称性保护的第二类外尔半金属，具有倾斜的外尔锥和时间反演对称性下最少的Weyl点数目（四个），其费米弧长度约占布里渊区b方向的1/3。因此，TaIrTe4非常适合于谱学和电输运研究。
在一篇近日上线的《国家科学评论》（National Science Review, NSR）文章中，研究者通过极低温强磁场扫描隧道电子显微镜（STM）和电输运手段，对外尔半金属TaIrTe4展开了系统性研究。中国石油大学（北京）邢颖副教授和陕西师范大学邵志斌博士为共同第一作者，北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授、华中科技大学潘明虎教授、北京大学量子材料科学中心刘雄军教授为共同通讯作者。合作者还包括美国橡树岭国家实验室David Mandrus教授与Jiaqiang Yan博士、以色列魏兹曼研究所颜丙海教授等。
研究表明，TaIrTe4的Weyl点位于费米面以上约80 meV处，其超导能隙与电阻下降特征共同证实，TaIrTe4单晶（无需掺杂或复杂加工工艺）具有超导电性。进一步，将样品从30 μm剪薄至6 μm时，临界电流几乎不变；在矢量磁体严格的转角实验中，其临界磁场随角度的变化关系偏离三维特性，更符合二维特性。由此得出，TaIrTe4中的超导并非体态超导，而是来自于表面。
准一维TaIrTe4晶体的非常规表面超导电性
磁场平行于表面的转角实验揭示，其超导具有准一维特性。此外，TaIrTe4的上临界磁场随温度的变化趋势符合p波特性，且该超导温度不受铁磁性影响，这些发现预示着TaIrTe4表面超导的非常规特性。
这一工作首次发现了本征外尔半金属的表面态超导，而且表明第二类外尔半金属TaIrTe4是一种本征的拓扑超导候选材料，将进一步推动拓扑超导以及与之相关的马约拉纳零能模、拓扑量子比特等方向的相关研究。
点击https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwz204/5679156查看论文原文。
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