Surface superconductivity in the topological Weyl semimetal t-PtBi2

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Sebastian Schimmel - , Bergische Univertsität Wuppertal, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Yanina Fasano - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Universidad Nacional de Cuyo (Autor:in)
  • Sven Hoffmann - , Bergische Univertsität Wuppertal, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Julia Besproswanny - , Bergische Univertsität Wuppertal, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Laura Teresa Corredor Bohorquez - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Joaquín Puig - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Universidad Nacional de Cuyo (Autor:in)
  • Bat Chen Elshalem - , Bar-Ilan University (Autor:in)
  • Beena Kalisky - , Bar-Ilan University (Autor:in)
  • Grigory Shipunov - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, University of Amsterdam (Autor:in)
  • Danny Baumann - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Saicharan Aswartham - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Bernd Büchner - , Exzellenzcluster ct.qmat: Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien, Professur für Experimentelle Festkörperphysik (gB/IFW), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, Technische Universität Dresden (Autor:in)
  • Christian Hess - , Bergische Univertsität Wuppertal, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

Topological superconductivity is a promising concept for generating fault-tolerant qubits. Early experimental studies looked at hybrid systems and doped intrinsic topological or superconducting materials at very low temperatures. However, higher critical temperatures are indispensable for technological exploitation. Recent angle-resolved photoemission spectroscopy results have revealed that superconductivity in the type-I Weyl semimetal—trigonal PtBi2 (t-PtBi2)—is located at the Fermi-arc surface states, which renders the material a potential candidate for intrinsic topological superconductivity. Here we show, using scanning tunnelling microscopy and spectroscopy, that t-PtBi2 presents surface superconductivity at elevated temperatures (5 K). The gap magnitude is elusive: it is spatially inhomogeneous and spans from 0 to 20 meV. In particular, the large gap value and the shape of the quasiparticle excitation spectrum resemble the phenomenology of high-Tc superconductors. To our knowledge, this is the largest superconducting gap so far measured in a topological material. Moreover, we show that the superconducting state at 5 K persists in magnetic fields up to 12 T.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer9895
FachzeitschriftNature communications
Jahrgang15
Ausgabenummer1
PublikationsstatusVeröffentlicht - Dez. 2024
Peer-Review-StatusJa