在NatureCommunications上发表的一项研究中，来自中国科学院中国科学技术大学的项斌教授团队与副教授合作。中山大学王智教授，发现跨越范德瓦尔斯铁磁体的远程皮肤约瑟夫森超电流。

他们通过构建范德瓦尔斯铁磁金属Fe3GeTe2(F)桥接了两个自旋单线态超导体NbSe2(S)，并首次在横向约瑟夫森结(S/F/S)观察到了长程超电流，展现出惊人的皮肤特性。

铁磁性和超导性是两种对立的宏观有序。当单线态超电流进入铁磁体时，将触发库珀对的快速退相干。

然而，在超导体/铁磁体界面附近感应的自旋三重态超电流能够在铁磁体中实现长距离无能量耗散的传输，这已在近年来的理论和实验中得到证明。这为构建无耗散的量子器件提供了一种更理想的方法。

早期的研究主要集中在用耦合的体铁磁体构建超导约瑟夫森结，以实现自旋三重态电流的观察以及自旋和电荷自由度的控制。然而，关于自旋三重态超电流的观察以及基于二维(2D)范德华(vdW)材料异质结的界面性质的相关研究的报道很少。

研究人员通过将两个单态vdW超导体NbSe2与vdW铁磁体Fe3GeTe2(F)桥接，构建了S/F/S的横向vdW约瑟夫森结。通过低温电学测试研究了具有不同结沟道长度的S/F/S的电学特性。结果显示S/F/S的零电阻状态和远程约瑟夫森超电流(~300nm)。

零温超导临界电流随着沟道长度的增加而衰减，当沟道长度增加到450nm时完全消失。

更有趣的是，远程超导临界电流对垂直于超电流通道的外部磁场的响应呈现出类似于双缝干涉的周期性振荡模式，而不是传统的夫琅禾费周期性振荡条纹。这一结果证实了在S/F/S中存在具有长程趋肤特征的约瑟夫森超电流，这与传统体通道的约瑟夫森超导电流不同。

此外，研究人员针对远程超电流的皮肤特征提出了两种可能的机制。首先，Fe3GeTe2表面镜像对称性破缺引起的Rashba自旋轨道耦合，当与NbSe2的铁磁性和s波超导相互作用时，可能导致Fe3GeTe2表面二维拓扑超导。

其次，Fe3GeTe2中Fe原子的非共面结构引起的磁不均匀性促进自旋-单线态库珀对在表面通过自旋旋转和自旋混合转变为自旋-三线态对，进而形成远程约瑟夫森超电流。

非共面结构的S/F/S设计为探索铁磁性与超导性之间的相互作用提供了新的视角。这种非共面结构所呈现的新颖物理特性为新型量子功能器件在二维超导自旋电子学中的潜在应用和拓扑超导性的实现提供了平台。