Récemment, Le professeur Jian Wang et ses collaborateurs ont découvert la supraconductivité non conventionnelle induite par la pointe par contact avec un point dur sur des cristaux de TaAs semi-métalliques de Weyl, ce qui pourrait être topologiquement non trivial. Les supraconducteurs topologiques ont attiré une grande attention pour leur capacité à héberger les modes zéro de Majorana, qui pourrait être utilisé dans le calcul quantique topologique. Par conséquent, cette découverte ouvre non seulement une nouvelle voie dans l'étude des nouveaux états supraconducteurs basés sur les matériaux de Weyl, mais démontre également une nouvelle méthode pour induire une supraconductivité topologique potentielle par modulation de contact de point dur sur des matériaux topologiques non supraconducteurs. Ce travail a été publié dans Bulletin scientifique .

Les supraconducteurs topologiques présentent un écart supraconducteur à l'état massif, mais prennent en charge les fermions de Majorana sans lacunes ou les modes zéro de Majorana dans la frontière. Les modes zéro de Majorana obéissent à des statistiques non-abéliennes, et peut être appliqué au calcul quantique topologique et à la construction d'un ordinateur quantique tolérant aux pannes.

En 2016, Prof. Jian Wang en collaboration avec Prof. Jian Wei, le professeur Xiong-Jun Liu, Le professeur X. C. Xie et le professeur Shuang Jia de l'Université de Pékin ont signalé une supraconductivité non conventionnelle induite par un contact avec un point dur sur un semi-métal Cd Dirac 3-D 3 Comme 2 cristaux ( Matériaux naturels 15, 38 (2016)). Les résultats révèlent une nouvelle façon de détecter et d'étudier la supraconductivité topologique potentielle en utilisant un contact pointe/point dur sur des matériaux topologiques non triviaux, ce qui est différent de la méthode de l'effet de proximité qui prévaut pour réaliser la supraconductivité topologique et les fermions de Majorana.

Le fermion de Weyl, un fermion de Dirac sans masse recherché depuis longtemps avec une chiralité définie, a été réalisé comme une excitation de basse énergie autour d'un point de Weyl dans un semi-métal de Weyl, qui possède des cônes de fermions de Weyl dans les états d'arc de Fermi en vrac et non triviaux à la surface. Comme ce sont des surfaces de Fermi topologiques, Les semi-métaux de Weyl pourraient être des candidats naturels pour la réalisation de supraconducteurs topologiques si la supraconductivité peut être induite. Récemment, Le professeur Jian Wang et ses collaborateurs ont rapporté la découverte de la supraconductivité non conventionnelle induite par la pointe de PtIr sur des monocristaux semi-métalliques de TaAs de Weyl non supraconducteurs.

La spectroscopie de contact ponctuel présente un pic de conductance de polarisation zéro et des pics de conductance doubles, ainsi que des doubles creux de conductance, qui révèlent les caractéristiques de la supraconductivité non conventionnelle. Par ailleurs, les expériences de contrôle montrent que la pointe W peut également induire la supraconductivité mais que la pointe Au relativement molle ne peut pas induire la supraconductivité sur les cristaux de TaAs. Cela signifie que la pression "uniaxiale" locale et l'effet de dopage autour de la région de contact ponctuel sont importants pour l'apparition de la supraconductivité. Une étude théorique suggère en outre que la supraconductivité induite sur TaAs peut avoir une topologie non triviale. Ainsi, ce travail démontre une méthode efficace pour détecter et étudier la supraconductivité topologique en utilisant un contact de pointe dur sur des semi-métaux topologiques de Weyl non supraconducteurs.

Les chercheurs ont également étudié auparavant Au 2 Pb supraconducteurs par mesures de contact de point dur. Lorsque la pointe Au "douce" est utilisée, la température de transition supraconductrice obtenue par spectroscopie de contact ponctuel est la même que le résultat obtenu par mesure standard à quatre électrodes. Cependant, lorsque la pointe W "dure" est utilisée, la température de transition supraconductrice obtenue par spectroscopie de contact ponctuel est considérablement améliorée. Ces résultats démontrent en outre que la technique de mesure par contact ponctuel est fiable pour induire et détecter la supraconductivité et pourrait devenir une méthode universelle pour réaliser une nouvelle supraconductivité sur des matériaux topologiques non triviaux.

La mesure par contact ponctuel était auparavant envisagée dans quelques cas pour étudier les matériaux supraconducteurs. Le présent travail rapporte la technique développée pour induire la supraconductivité sur des matériaux topologiques non supraconducteurs en utilisant une pointe non supraconductrice (contact point dur), différent des expériences précédentes de point de contact, où les échantillons sont eux-mêmes supraconducteurs. Par conséquent, la présente découverte peut motiver davantage d'enquêtes pour révéler pleinement la supraconductivité topologique induite par la pointe dure sur les matériaux topologiques.