芬兰于韦斯屈莱大学与阿尔托大学的物理学家合作，成功在实验中制备出一种二维拓扑晶体绝缘体。这种量子材料的理论预测已存在十余年，但因材料制备困难，此前一直未能实现。这项研究成果为纳米器件的研发提供了新的材料平台。
该研究由凯齐尔贝克·沙乌列努副教授领导，阿尔托大学的彼得·利尔杰罗特教授与何塞·拉多教授等人共同参与。团队采用分子束外延技术，在二硒化铌衬底上生长出原子级薄的双层碲化锡薄膜，从而制备出目标材料。研究人员运用低温扫描隧道显微镜，以原子级精度表征了该系统的电子特性。他们在这一二维系统中观测到了受晶格对称性保护的、成对的导电边缘态，这是拓扑晶体绝缘体的标志性特征。相关论文已发表于《自然通讯》杂志。
研究发现，来自衬底的压缩应变是稳定该材料拓扑相的关键因素，应变大小可调控拓扑边缘态。测量显示，边缘态形成于大于0.2电子伏特的电子带隙内。第一性原理计算证实了观测到的边缘态具有拓扑起源。研究人员还探测到相邻边缘态间的相互作用，其能量偏移由静电相互作用与量子隧穿共同导致。由于该材料具有较大的带隙，其拓扑性质有望在室温下保持稳定。这项进展为研究应变可调的二维拓扑态建立了实验平台，有望推动自旋电子学与纳米器件领域的进步。
出版详情：作者：Liwei Jing等，标题：《双层SnTe中应变诱导的二维拓扑晶体绝缘体》，发表于：《自然通讯》(2026)。期刊信息：《自然通讯》
