يتمتع تأثير هول الكمي الشاذ (QAHE) بمزايا فريدة في تطبيقات توبوترونيك، ولكن تحقيق QAHE بخصائص مغناطيسية وطوبولوجية قابلة للضبط لبناء أجهزة وظيفية لا يزال يمثل تحديًا علميًا رئيسيًا. ومن خلال حسابات المبادئ الأولى، توقع الباحثون مادة مرشحة تلبي هذه المتطلبات.
وقد تم مؤخرا نشر الأعمال ذات الصلة في استعراض العلوم الوطنية تحت عنوان "تأثيرات هول الشاذة الكمومية القابلة للضبط في الهياكل المغناطيسية المتغايرة لفان دير فال."
البروفيسوران وينهوي دوان ويونغ شو من قسم الفيزياء بجامعة تسينغهوا هما المؤلفان المشاركان لهذه الورقة. يعد باحث ما بعد الدكتوراه فنغ شيويه، المنتسب إلى قسم الفيزياء في جامعة تسينغهوا وأكاديمية بكين لعلوم المعلومات الكمومية، المؤلف الأول.
ومن بين المؤلفين المشاركين الإضافيين البروفيسور روكيان وو من جامعة كاليفورنيا، إيرفين، والبروفيسور كي هي من جامعة تسينغهوا، والأستاذ المشارك يوشينغ هو من جامعة صن يات صن، وطالب الدكتوراه زهي وانغ من جامعة فودان، وطالب الدكتوراه تشيمينغ شو من جامعة تسينغهوا. .
تأثير هول الكمي الشاذ هو ظاهرة طوبولوجية تتميز بظهور موصلية هول الكمية دون مجال مغناطيسي خارجي، مما يحمل إمكانات كبيرة للأجهزة الإلكترونية من الجيل التالي. من خلال حسابات المبادئ الأولى المنهجية، يتوقع فريق البحث أن QAHE المستحث بواسطة كل من المغنطة داخل المستوى وخارجه يمكن تحقيقه ضمن نظام مادة واحد يتكون من فان دير فالز مقترنًا بـ Bi وMnBi2Te4 أحادي الطبقات.
من خلال تطبيق الضغط أو المجال المغناطيسي أو التواء المواد، يمكن إحداث تغييرات كبيرة في الخصائص المغناطيسية والطوبولوجية للنظام، مما يؤدي إلى حالات QAHE قابلة للضبط بدرجة عالية. لا توفر هذه الدراسة منصة مادية عملية للإلكترونيات الطوبولوجية فحسب، بل تفتح أيضًا مسارات جديدة لمزيد من الاستكشاف التجريبي والنظري لتأثير هول الشاذ الكمي.