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鉛、金、超導、自旋軌道耦合、金–鉛烯、角度分辨光電子能譜術
本中心用戶唐述中教授之合作研究成果榮登《先進科學》國際期刊
2023/05/18
一層金鍍在鉛(111)面上,形成鉛金合金層並被一籠目(Kagome)金層覆蓋。此特殊二維結構擁有提升的超導及電子自旋軌道耦合等雙重新奇性質。
       塊材鉛(Bulk Pb)是一超導溫度高達7 K的傳統超導體。國立清華大學物理系暨本中心合聘研究員唐述中教授及國立陽明交通大學電子物理系的林俊良教授進行合作實驗,證明了鍍一層金原子在塊材鉛的表面上,鉛的表面超導反而可提升至7.4 K,完全打破過去六、七十年來,對傳統超導鄰近效應的認知,代而由新的表面二維結構產生提高的超導。同時,因為鉛及金都是原子質量高的元素,更觸發了強大的電子自旋軌道耦合,形成同時擁有自旋電子學功能與超導特性兩大重要物理性質的二維材料。研究並證明了塊材鉛的表面,其實形成了全世界二維材料科學家都期望成長的蜂巢狀鉛烯。

       自從2004年,二維蜂巢狀石墨烯的發現對全世界科學及工業界帶來了莫大的震撼,研究人員嘗試使用不同的元素以形成新的新奇蜂巢狀二維材料,二維單元素(xene families)一直是二維材料科學界辛苦且艱難的挑戰。團隊之前分別在在赭烯及矽烯的研究上獲得了全世界二維材料科學界的重大肯定。他們這次的攜手合作,產生了台灣本土所研發的全世界第一個擁用雙新奇性質的二維蜂巢狀材料「金–鉛烯」,研究成果發表於最新一期的《先進科學》(Advanced Science)頂尖期刊。研究中所有金–鉛烯的電子能帶結構,皆使用本中心台灣光源TLS 21B1實驗站進行角度分辨光電子能譜術量測。