記者25日從中科院合肥物質科學研究院了解到，中科院強磁場科學中心科研人員近期研發出一種新型高質量單晶體。這種材料的超導性能高達91.5%，且在空氣中十分穩定，在10特斯拉到35特斯拉磁場區間出現了周期性的量子振蕩信號，證明其存在拓撲保護表面態。

　　拓撲超導態是物質的一種新狀態，有別于傳統的超導體，拓撲超導體的表面存在厚度約1納米的受拓撲保護的無能隙的金屬態，內部則是超導體。如果把一個拓撲超導體一分為二，新的表面又自然出現一層厚度約1納米的受拓撲保護的金屬態。這種奇特的拓撲性質使得拓撲超導體被認為是永遠不會出錯的量子計算機的理想材料。

　　近年來，全球科學家對尋找拓撲超導材料表現出極大的興趣。但此前一些研究成果超導性能不高，在空氣中不穩定，限制了對拓撲超導電性的進一步研究。

　　在中國科學院強磁場科學中心研究小組利用高溫熔融法，成功地把堿土金屬元素鍶(Sr)插入到典型的拓撲絕緣體材料硒化鉍(Bi2Se3)中，獲得了高質量的拓撲超導單晶體。這種材料超導性能高達91.5%。研究人員將該材料放置于空氣中長達4個月時間，發現該材料的超導性質沒有發生變化，說明其在空氣中十分穩定。

　　研究人員利用穩態強磁場實驗裝置五號水冷磁體對這種單晶體是否存在拓撲性質進行了研究，發現該材料在10特斯拉到35特斯拉磁場區間出現了周期性的量子振蕩信號，通過對該振蕩信號進行分析，研究人員給出了這個體系存在拓撲保護的表面態的證據。這些結果表明這種單晶體是研究拓撲超導電性的理想材料。

　　這項研究得到了國家重點基礎研究計劃、國家自然科學基金和中國科學院合肥大科學中心科學研究項目支持。成果近期發表在《美國化學會志》上。（作者：蔡敏）