二维超导材料是研究低维超导机制和新奇量子现象的重要材料平台。在二维极限下，电子体系受到量子涨落、界面效应和晶体结构各向异性的共同影响，有望展现区别于块体材料的超导性质和量子输运行为。特别是，将准一维结构单元引入二维超导体，可以有效增强体系的电子各向异性，有望在原子级薄膜中实现各向异性和空间调制超导态，为理解低维超导配对机制和发展新型量子器件提供重要材料基础。然而，兼具原子级二维厚度、准一维晶体结构特征和超导性质的材料仍十分稀少。

　　近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧院士研究团队的郭辉副研究员等成功构筑了一种具有准一维结构特征空气稳定的新型二维超导材料，并发现了与其准一维晶体结构相耦合的配对密度调制。他们利用分子束外延技术，原子级精准制备了单层/双层Nb₂Pd₃Te₅薄膜，利用极低温（5 mK）强磁场扫描隧道显微镜/谱对该新型二维超导材料的原子结构、局域电子态和超导性质开展了系统研究，揭示了其独特的低维超导行为。他们发现：1）新型Nb₂Pd₃Te₅在二维极限下呈现超导性：极低温扫描隧道谱测量表明，双层Nb₂Pd₃Te₅在约0.6 K以下出现超导能隙，证实该材料在原子级二维极限下具有本征超导性质；2）准一维配对密度调制：在超导态中，观测到Nb₂Pd₃Te₅的超导配对密度沿特定晶体方向的空间调制，该空间调制表现出于与晶格周期一致的准一维特征，表明其独特晶体结构能够深刻影响超导配对行为；3）该新型二维超导材料具有良好的空气稳定性。相较于许多需要惰性气氛保护或封装处理的二维量子材料，该特性为新型二维超导体的保存、加工、异质结构集成及器件化研究提供了新的平台。同时，Nb₂Pd₃Te₅良好的空气稳定性也拓展了该新型二维超导材料在量子器件领域的潜在应用空间。

　　上述成果以“Realization of air-stable two-dimensional superconductor Nb₂Pd₃Te₅ with quasi-one-dimensional pair density modulation”为题，于2026年在线发表在《Advanced Materials》。物理所王嘉翌博士、郭辉副研究员、张浩博士和香港大学陈昊伟博士为共同第一作者；郭辉副研究员、陈辉副研究员和高鸿钧院士为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目和中国科学院的资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.74711

图. 新型空气稳定二维超导体Nb₂Pd₃Te₅的精准构筑及其准一维配对密度调制