在二維鐵基高溫超導體中的一維原子缺陷鏈兩端發現馬約拉納零能模，為實現較高溫度下、無外加磁場的拓撲零能激發態提供了一種可行性平臺。王健研究組通過分子束外延（MBE）技術在鈦酸鍶襯底上成功制備出大尺度、高質量的單層FeTe0.5Se0.5高溫超導薄膜，其超導轉變溫度T_c≈62 K，遠高于塊材Fe(Te,Se) (T_c≈14.5 K)。利用原位低溫（4.2 K）掃描隧道顯微鏡（STM）和掃描隧道譜（STS）技術，研究組在薄膜表面發現了一種由最上層Te/Se原子缺失形成的一維原子鏈缺陷。在這種一維原子鏈缺陷兩端，同時觀測到了零能束縛態（圖1），而在一維原子鏈缺陷的非端點處，依然是超導帶隙的譜形。隨著溫度升高，零能束縛態的峰高逐漸降低，最終在遠低于T_c時消失（約20 K）。隨著針尖逐漸逼近薄膜表面，即隧穿勢壘電導變大，零能束縛態峰迅速升高且沒有發生劈裂，展現出良好的抗干擾性。此外，研究組發現在較短的一維原子鏈缺陷兩端的零能束縛態發生了一定程度的耦合（圖2），其峰高隨缺陷長度的依賴關系在統計中展現出正相關關系。這些零能束縛態的譜學特性，如峰值高度與半高寬隨溫度的演化，消失的溫度，針尖逼近隧穿譜與難劈裂的特性等，都與馬約拉納零能模的解釋相符合，可以基本上排除Kondo效應、雜質缺陷束縛態或有節點的高溫超導體中Andreev零能束縛態等其它可能性。波士頓學院的汪自強教授團隊基于肖克利缺陷態的能帶理論在超導體中的表現提出了可能的理論解釋。在強自旋軌道耦合作用下，單層FeTe0.5Se0.5薄膜表面的一維原子鏈缺陷可以是衍生一維拓撲超導體，其端點處會產生受時間反演對稱性保護的一對馬約拉納零能模。時間反演對稱性破缺下也可產生一維原子鏈缺陷拓撲超導體，其兩個端點各產生一個馬約拉納零能模。這一工作首次揭示了二維高溫超導體FeTe0.5Se0.5單層薄膜中的一類拓撲線缺陷端點處的零能激發，具備單一材料、較高工作溫度和零外加磁場等優勢，為進一步實現可應用的拓撲量子比特提供了一種可能的方案。