通过过渡金属硫属化合物超导体中的单向电荷密度波调控对称性破缺涡旋的束缚态

《Nano Letters》：Tuning Bound States of Symmetry-Breaking Vortices via Unidirectional Charge Density Wave in a Transition-Metal Dichalcogenide Superconductor

空间各向异性涡旋态受CDW条纹调控，揭示电子序耦合新机制。1T″-NbTe?超导体中，单向CDW条纹（3×1×3结构）与超导性共存于0.4 K以下。外磁场诱导椭圆涡旋，其长轴与CDW条纹严格对齐，证实强电子序-涡旋耦合。CDW域边界导致涡旋取向突变及束缚态跃迁，为可控制量涡旋态提供新平台。

　　

电荷密度波（CDW）与超导涡旋束缚态之间的相互作用对于理解超导性的基本物理机制以及推动量子纳米技术的发展至关重要。然而，通过CDW调节涡旋束缚态的现象尚未得到充分研究，这一机制为涡旋工程开辟了新的可能性。在本研究中，我们利用超低温扫描隧道显微镜/光谱技术，在过渡金属硫属化合物超导体1T″-NbTe₂中观察到了由单向CDW调控的空间各向异性涡旋态。这种条状的3 × 1 × 3 CDW有序结构在台阶边缘处依然保持稳定的三维特性，并在0.4 K的临界温度以下与超导性共存。在垂直于平面的磁场作用下，我们观察到椭圆形的涡旋，其延伸方向与CDW条纹一致，表明涡旋形态与底层电子有序结构之间存在强烈的耦合。值得注意的是，CDW畴边界会引发涡旋方向和涡旋束缚态的突然变化，从而实现在CDW纳米畴内对涡旋态的可控调控。这些发现为通过CDW耦合来操控超导涡旋束缚态提供了新的途径。