这项突破由副教授凯兹尔别克·沙吾列努与阿尔托大学的研究人员合作领导，其中包括彼得·利耶罗斯教授和何塞·拉多教授。该团队通过在二硒化铌（NbSe2）衬底上生长仅由两层碲化锡（SnTe）构成的原子级薄膜，制备出了这种材料。
原子级薄晶体展现独特量子态
为了研究该材料的特性，研究人员使用了分子束外延技术结合低温扫描隧道显微镜，使他们能够以原子级精度探测其电子行为。
他们的测量揭示了成对的导电边缘态，这是拓扑晶体绝缘体的一个典型特征。这些特殊的路径允许电子沿着材料的边缘传输，并受到晶格对称性的保护。
应变控制材料的量子特性
导电边缘态出现在超过0.2电子伏特的巨大电子带隙内。团队发现，碲化锡薄膜受到底层衬底的压缩，产生的应变对于稳定材料的拓扑态至关重要。
更重要的是，研究人员证明了这些边缘态可以通过改变应变进行调节，这为未来技术调控材料的电子行为提供了一种切实可行的方法。
未来量子电子学的潜力
第一性原理量子力学计算证实，观测到的边缘态具有拓扑起源。团队还研究了相邻边缘态如何相互作用，发现由于静电相互作用和量子隧穿的共同作用，它们的能级发生了移动。
由于该材料具有相对较大的带隙，预计其拓扑特性即使在室温下也能保持稳定。这使其成为探索应变可调二维拓扑态的理想平台，并可能支持自旋电子学和纳米级器件的未来发展。
这些发现发表在《自然·通讯》期刊上。