自旋三重态超導是一種不符合常規超導體微觀理論（BCS理論）、集自旋信息與超導特性于一體的新穎量子态，在凝聚态物理領域備受關注，其研究非常具有挑戰性。自旋三重态超導可以參與配對電子的自旋同向排列，且在鐵磁體中長距離傳輸，因此是實現無耗散自旋流的重要方案之一；此外，自旋三重态超導具有拓撲非平庸馬約拉納費米子激發，因此在拓撲量子計算領域也具有重要的應用前景。然而，由于自然界中存在的本征自旋三重态超導非常罕見，人工構造自旋三重态超導引起廣泛關注。

為了進一步推動自旋三重态超導的研究與應用，beat365官方网站量子材料科學中心韓偉長聘副教授課題組與謝心澄院士、孫慶豐教授、賈爽長聘副教授和美國布法羅大學Igor Zutic教授合作，在二維鐵磁/超導界面利用Rashba自旋軌道耦合實現了自旋三重态超導的構造和探測（圖a）。聯合研究團隊在二維範德瓦爾斯鐵磁體 (Fe_xTaS₂) 與常規BCS超導體（NbN）形成的異質結界面（圖b）中，成功觀察到各向異性自旋三重态Andreev反射導緻的磁阻行為（圖c），并通過系統研究進一步證實了該磁阻來源于界面各向異性自旋三重态超導。

上述研究工作首次利用自旋流探測到人工構造的界面自旋三重态超導，具有重要的學術意義；與此同時，為人工構造與調控自旋三重态超導提供了全新的實驗策略，對基于自旋三重态超導的量子器件研發起到積極的推動作用。

圖 （a）鐵磁/超導異質結界面由Rashba自旋軌道耦合誘導的自旋三重态超導圖；（b）Fe_xTaS₂/NbN異質結器件結構與實驗測量示意圖；（c）二維範德瓦爾斯鐵磁Fe_xTaS₂/NbN界面由各向異性自旋三重态Andreev 反射誘導的磁阻行為

2021年11月18日，相關成果以“二維範德華鐵磁體/超導體界面處各向異性自旋三重态 Andreev 反射的證據”（Evidence for anisotropic spin-triplet Andreev reflection at the 2D van der Waals ferromagnet/superconductor interface）為題，在線發表于《自然·通訊》（Nature Communications）；beat365官方网站量子材料科學中心2017級博士研究生蔡冉冉和2016級博士研究生姚雲焱為共同第一作者，韓偉為通訊作者。

上述研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、北京市自然科學基金，及量子物質材料協同創新中心等支持。

論文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27041-w