本报讯 中国科大微尺度物质科学国家研究中心、物理学院、中科院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉院士、项子霁教授研究团队在氧化物界面超导研究中取得重大进展。研究团队与清华大学、复旦大学的研究组合作，在铁磁性EuO和(110)取向的KTaO₃(KTO)构成的氧化物异质结当中发现由铁磁近邻效应导致的具有特殊空间变化的超导态，即一维结构的超导条纹。这一结果为探索磁性和超导电性共存的非常规超导体系及其物理研究提供了新的途径。相关研究成果3月11日发表在学术期刊《自然·物理》上。

近年来，陈仙辉院士团队应用分子束外延(MBE)技术成功生长了由铁磁绝缘氧化物EuO和绝缘氧化物KTaO₃构成的EuO/KTO(110)异质结，并在前期工作中发现了受电场调控的二维界面超导；在此基础上，研究团队进一步通过调节界面二维电子气载流子浓度对该体系的超导电性及其与铁磁近邻效应的关联进行了系统研究，并与清华大学、复旦大学的研究团队合作进行了第一性原理计算和基于扫描超导量子干涉仪的高精度磁测量。

电输运测量结果表明在低载流子浓度的样品中，界面超导表现出反常的面内各向异性：沿面内[001]方向施加电流时，超导转变温度和上临界场都明显高于沿面内垂直方向（[1-10]）施加电流的情况；这种超导态的各向异性行为在高载流子浓度的样品中消失。超导转变温度与电流方向相关的现象极为罕见，它表明异质结界面发生了超导态维度降低的效应，即在二维平面内形成了沿[001]方向的一维超导条纹。ScanningSQUID成像实验进一步支持了超导条纹相形成的结论。同时，正常态电输运测量发现只有低载流子浓度的样品表现出反常霍尔效应和磁阻回滞行为，表明界面传导电子与EuO铁磁性的耦合受到能带填充的显著影响；第一性原理计算结果表明Eu原子4f轨道与Ta原子5d轨道的杂化效应在特定的能量范围内导致能带产生自旋劈裂，与上述实验结果相符。因此，EuO/KTO(110)异质结中奇特的一维超导条纹的出现被证明源于超导电性与磁性的耦合效应。

合肥微尺度物质科学国家研究中心博士研究生华翔宇为论文第一作者，中国科大项子霁教授、陈仙辉教授为论文共同通讯作者。清华大学刘铮教授团队和翁征宇教授为本工作提供了第一性原理计算支持。复旦大学王熠华教授团队为本工作提供了ScanningSQUID表征。

（合肥微尺度物质科学国家研究中心 物理学院）