國立陽明交通大學電子物理系教授林志忠主持的跨國研究計畫，近期開發出一系列高品質「二矽化鈷／二矽化鈦異質結構」，並發現「自旋三重態手性p波配對」拓樸超導特性，未來將有利於超導元件和量子位元元件的開發，這項突破性發現，近日並發表於國際期刊《科學進展》。

陽明交大指出，拓樸超導是1種新穎物性，與科學家熟悉的傳統超導體和高溫超導體的物理性質大不相同，理論學家認為，在手性p波超導體裡很可能存在馬約拉納（Majorana）准粒子，而這種奇異准粒子所遵循的統計力學行為，正是建造量子電腦的關鍵性質和必備條件。

林志忠表示，材料科學的進步，是推動人類文明前進的重要元素，國內外都在積極尋找、製作各種類型的拓樸超導體，至目前的文獻已發現的材料都是「塊材」，無法進一步使用微影技術加工製成奈米尺度元件。

團隊發現的「二矽化鈷／二矽化鈦異質結構」，就是將薄膜材料以加熱退火方式直接成長在矽晶圓上，與產業界先進矽積體電路製程技術完全相容，擁有其他拓樸超導體都沒有的絕對優勢。

研究過程發現的科學新知、材料特性及製程條件，都適合直接技轉，由業界接手作商用超導元件和量子位元元件的開發。

林志忠說，這項研究計畫由新世代功能性物質研究中心博士邱劭斌後研究員作樣品製作、低溫電性測量實驗工作，國際半導體產業學院助理教授葉勝玄測量極低溫電性，實驗數據分析和理論解釋則與德國籍浙江大學物理學院教授Stefan Kirchner教授合作。

另還包括美國IBM退休研究員崔章琪、中國科學院大學卡弗里理論科學研究所所長張富春也都是共同作者。

林志忠指出，新穎材料的發現和穩定製備，能為科學帶來新發現並拓展人類文明。「二矽化鈷／二矽化鈦異質結構」拓樸超導體後續還有基礎及應用技術兩面向的深廣課題待進一步開展，後勢可期。

(本文由 中國時報 提供)