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Fu-Kane拓扑超导体中的新奇电荷有序态引起了科学界的广泛关注。这为研究马约拉纳束缚态与新奇电子态之间的相互作用提供了新的平台，有望应用于马约拉纳零能模的操纵。考虑到马约拉纳束缚态的表面特性，对材料表面性能的调控可成为控制马约拉纳束缚态分布的更有效的途径。因此，研究表面电荷序与马约拉纳束缚态的相互作用尤为重要。过渡金属硫族化合物2M相的WS2具有拓扑非平庸的能带结构和8.8 K的超导转变温度，其磁通中心存在拓扑非平庸的马约拉纳束缚态（Nat Phys 2019; 15: 1046-51），可作为研究表面电荷序与马约拉纳束缚态相互作用的平台。
近期，清华大学低维量子物理国家重点实验室李渭副教授/薛其坤教授研究团队与中科院上海硅酸盐研究所黄富强研究员、北京航空航天大学汤沛哲教授以及美国伊利诺伊大学香槟分校的Taylor L. Hughes教授、孙孝奇博士等合作，对2M-WS2中的条纹电荷序及其与马约拉纳束缚态的相互作用进行了系统的研究。对2M-WS2样品，该研究使用低温扫描隧道显微镜（STM）技术，发现了在自近邻的拓扑超导体2M-WS2中存在与超导共存的条纹状表面电荷序，并研究了它对于拓扑表面态和马约拉纳束缚态的影响，为马约拉纳束缚态的空间操纵提供了重要信息。
此成果发表于《国家科学评论》2025年第2期，标题为“Stripe charge order and its interaction with Majorana bound states in 2M-WS2 topological superconductor”。
研究团队发现2M-WS2样品中存在条纹状电荷有序态。如图1 (a-f)所示，该电荷序打破了原子晶格的旋转和平移对称性，具有非公度的周期（约1.3 nm）且在不同的区域内存在一定的涨落。此外，垂直于条纹电荷序方向的dI/dV拉线谱表明超导相干峰存在周期性的演化，证明超导电性和条纹电荷序之间存在关联[图1 (g), (h)]。为进一步研究条纹电荷序与马约拉纳束缚态的相互作用，研究团队施加了垂直于样品表面方向的外部磁场，发现在具有条纹序的区域内，磁通涡旋中不存在马约拉纳束缚态；而在不具有电荷序的相邻层中，马约拉纳束缚态得以恢复 [图2，3]。这些实验结果表明表明表面条纹序不会破坏体带的拓扑结构，但能改变马约拉纳束缚态的空间分布，使其从表面向深层移动 ，该结论也得到了理论计算的支持 [图 4]。该研究证明表面电荷有序态与拓扑超导之间的相互作用可用于调控马约拉纳束缚态的位置，为马约拉纳束缚态的空间操纵提供了新的思路。
图4 表面电荷有序态对马约拉纳束缚态的空间调制