《自然·材料》刊登南京原子制造研究所自旋芯片原子级制造研究组最新研究成果

背景：拓扑量子材料作为新一代自旋电子材料的重要体系，具有受拓扑保护的电子态与低耗散输运特性，但其大面积薄膜及异质结构的高质量可控制备面临挑战。研究目的：针对拓扑材料相工程中精确调控的难题，研究团队以兼具拓扑和超导特性的二碲化钯（PdTe2）为模型，旨在原子尺度上直接观测热驱动下向碲化钯（PdTe）的大面积非化学计量相变过程，揭示相变机制，并为大面积制备与器件应用提供策略。结论：研究首次在原子尺度上直接观测到PdTe2向PdTe的热驱动大面积原子级重构相变，揭示了“系纽扣”式的原子级重构动态机制；制备的PdTe薄膜具有优异的超导性能，超导转变温度与块材相当，且在PdTe2/PdTe异质界面观测到巨大的螺旋依赖太赫兹波发射。该相变策略可拓展至其他过渡金属硫族化合物，为后摩尔时代芯片互连、低功耗自旋芯片、太赫兹源等应用奠定材料基础。