Unveiling the electronic structure of the predicted topological superconductor PbTaS2

超导电性 物理 拓扑(电路) 计算机科学 凝聚态物理 组合数学 数学
作者
Wenjuan Zhao,Jingjing Gao,Xin Liang,Giovanni Di Santo,Chunyao Song,W. J. Lu,Xuan Luo,Yuping Sun,Guodong Liu,L. Petaccia
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (12)
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.125109
摘要

${\mathrm{PbTaS}}_{2}$ is a metal intercalated, layered transition metal dichalcogenide compound which has recently been predicted to be a potential topological superconductor (TSC), with a superconducting transition temperature of 2.6 K. Besides the strong interest in this class of materials, because of their high potential in quantum-computing applications, many aspects of their phenomenology are still undisclosed. Combining angle-resolved photoemission spectroscopy measurements and density functional theory calculations, we have studied the electronic properties of the centrosymmetric type-II superconductor ${\mathrm{PbTaS}}_{2}$ single crystals in the metallic phase, showing the presence of surface states, originated from the Pb-terminated surface, and of topological nodal lines, formed by the crossing of Ta ${d}_{xy}/{d}_{{x}^{2}\ensuremath{-}{y}^{2}}$ and Pb ${p}_{x}/{p}_{y}$ orbitals. The evidence of surface states connecting the nodal lines, as already discovered on structurally similar materials to be typical features of nodal-line semimetal-like TSCs, makes ${\mathrm{PbTaS}}_{2}$ a good candidate for exploring topological superconductivity.
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