近日，中国科学院合肥物质院强磁场科学中心团队与中国科学院理化技术研究所团队合作，在非层状超导材料PdTe的二维化制备及其超导电性研究方面取得重要进展。研究团队发展了一种基于CuTe纳米片牺牲模板的阳离子交换反应方法，突破了非层状材料二维化的制备瓶颈，成功实现了高质量PdTe纳米片的可控制备，并通过输运测量证实了其本征的二维超导电性。相关成果以“Cation Exchange Fabrication of PdTe Nanoflake Demonstrating Intrinsic 2D Superconductivity”为题，发表于国际学术期刊Advanced Functional Materials。

拓扑超导体因可能承载马约拉纳零能模而受到广泛关注，被认为是实现拓扑量子计算的重要材料平台。狄拉克半金属PdTe兼具超导电性和非平庸拓扑电子结构，是研究拓扑超导的重要候选体系。然而，PdTe属于非层状三维材料，难以通过传统机械剥离获得高质量二维纳米片，这在一定程度上限制了其在低维超导器件构筑以及超导微观机理的深入探索。

针对这一挑战，研究团队以CuTe纳米片为牺牲模板，通过阳离子交换反应，成功制备出高质量PdTe纳米片。所制备的PdTe纳米片超导转变温度为4.39 K，同时，该纳米片展现出各向异性的上临界磁场以及 BerezinskiiKosterlitz-Thouless相变，证明了PdTe纳米片本征的二维超导电性。

该研究建立了一种适用于非层状材料低维化制备的新策略，为探索PdTe潜在拓扑超导电性及相关量子器件构筑提供了重要材料基础，也为利用阳离子交换反应方法制备其他非层状低维量子材料提供了新的研究思路。

强磁场中心博士研究生牛瑞为该论文第一作者，强磁场中心甄伟立博士后、理化所夏静研究员和强磁场中心张昌锦研究员为共同通讯作者。本工作得到了科技部国家重点研发计划项目，国家自然科学基金委面上项目和中国科学院依托重大科技基础设施的建制化基础研究项目的支持。