近日，国际综合性期刊《自然•通讯》(Nature Communications)在线发表了武汉大学高等研究院徐楠课题组联合南京大学奚啸翔、上海科技大学柳仲楷团队，在拓扑超导体2M-WS2电声耦合的最新研究成果。论文题目为Evidence of strong and mode-selective electron–phonon coupling in the topological superconductor candidate 2M-WS2（《拓扑超导候选材料2M-WS2中强健且模式选择性的电声耦合证据》）。高等研究院特聘副研究员李一苇为第一作者和共同通讯作者，徐楠教授、奚啸翔教授和柳仲楷研究员为共同通讯作者，武汉大学为第一署名单位。
近期研究表明，层状过渡金属二硫化物2M-WS2是极具潜力的本征拓扑超导候选材料，且具有所有过渡金属二硫化物中最高的超导转变温度（8.8开尔文）。拓扑超导体是一类性质奇特的超导材料，其边界存在无能隙的准粒子，即马约纳拉费米子，可用作拓扑超导计算比特，因此，拓扑超导体被认为是实现容错拓扑量子计算的理想材料。
晶格振动（声子）与电子间的相互作用在凝聚态物理各新奇物态中起着关键作用。该研究团队利用拉曼散射（Raman scattering）和角分辨光电子能谱（Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy, ARPES）技术分别系统地研究了2M-WS2的声子和电子系统，探索了其超导机制。
2M-WS2中强电声耦合的实验证据
拉曼散射结果显示出非常规的非单调温度依赖性，表明声子-电子散射在低温起主导作用；ARPES结果显示存在多个色散异常（kinks），表明电子态与各声子模式存在较强耦合作用。实验结果与基于Eliashberg函数的计算相一致，为2M-WS2中的较高超导转变温度提供了深入的理解。该研究不仅为理解2M-WS2中各种奇异相提供了实验基础，亦为寻找高温拓扑超导体提供了指导方向。
据悉，该研究得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50590-9
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