氧化物界面超导在二维超导、量子相变以及高温超导物理机制等研究中扮演着重要角色。在过去10多年里，氧化物界面超导的模范体系是LaAlO₃/SrTiO₃, 其T_c仅有0.3 K左右，对SrTiO₃的晶格取向不敏感。此外，电子掺杂的体SrTiO₃是超导的。与此对比，2020年初研究人员在KTaO₃(111)界面发现了T_c达到2 K的超导，引起广泛关注。由于电子掺杂的KTaO₃本身并不超导，所以这是一个更纯粹的界面效应。研究还发现，该超导与KTaO₃基片的晶格取向高度相关，在低至20 mK的温度下都没有在KTaO₃(001)界面发现超导。

皇冠物理系谢燕武课题组利用脉冲激光沉积技术制备了高质量的LaAlO₃/KTaO₃界面样品，发现在（110）取向的LaAlO₃/KTaO₃界面中存在T_c接近1 K的二维超导，介于（001）和（111）之间。而（001）、（110）和（111）恰好是KTaO₃的三个最重要基本晶面。这一结果对全面认识KTaO₃界面中非同寻常的与界面方向相关的界面超导具有重要意义。相关工作2021年1月13日在线发表于Physical Review Letters上。

图：(a) LaAlO₃/KTaO₃(110)界面样品TEM照片；(b)Hall-bar器件结构；(c) 电阻随温度变化曲线。所展示两个样品的LaAlO₃层厚度分别是20 nm和6 nm。

皇冠物理系博士生陈峥为论文第一作者，谢燕武研究员为论文通讯作者。其他共同作者还有皇冠的刘中然、孙艳秋、陈潇忻、刘源、李贺康、张蒙、洪思远，任天爽，田鹤研究员，物理所的张慧、孙继荣研究员、周毅研究员，以及西湖大学的张超。

这一研究得到浙大“双一流”建设专项经费、国家重点研发计划、国家自然科学基金、浙江省重点研发计划和中央高校基本科研业务费的支持。

文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.126.026802（arXiv:2011.08526）