El efecto Hall anómalo cuántico (QAHE) tiene ventajas únicas en aplicaciones topotrónicas, pero lograr el QAHE con propiedades magnéticas y topológicas sintonizables para construir dispositivos funcionales sigue siendo un desafío científico clave. Mediante cálculos de primeros principios, los investigadores han predicho un material candidato que cumpla con estos requisitos.
El trabajo relacionado fue publicado recientemente en el Revisión Nacional de Ciencias bajo el título “Efectos Hall anómalos cuánticos sintonizables en heteroestructuras ferromagnéticas de van der Waals”.
Los profesores Wenhui Duan y Yong Xu del Departamento de Física de la Universidad de Tsinghua son los coautores correspondientes del artículo. El postdoctorado Feng Xue, afiliado al Departamento de Física de la Universidad de Tsinghua y a la Academia de Ciencias de la Información Cuántica de Beijing, es el primer autor.
Otros coautores incluyen al profesor Ruqian Wu de la Universidad de California, Irvine, el profesor Ke He de la Universidad de Tsinghua, el profesor asociado Yusheng Hou de la Universidad Sun Yat-sen, el estudiante de doctorado Zhe Wang de la Universidad de Fudan y el estudiante de doctorado Qiming Xu de la Universidad de Tsinghua. .
El efecto Hall anómalo cuántico es un fenómeno topológico caracterizado por la aparición de conductancia Hall cuantificada sin un campo magnético externo, lo que tiene un potencial significativo para los dispositivos electrónicos de próxima generación. A través de cálculos sistemáticos de primeros principios, el equipo de investigación predice que el QAHE inducido por la magnetización tanto dentro como fuera del plano se puede lograr dentro de un único sistema material compuesto de Bi y MnBi acoplados por van der Waals.2Te4 monocapas.
Al aplicar tensión, campo magnético o torcer los materiales, se pueden inducir cambios significativos en las propiedades magnéticas y topológicas del sistema, lo que da como resultado estados QAHE altamente sintonizables. Este estudio no solo proporciona una plataforma material práctica para la electrónica topológica, sino que también abre nuevos caminos para una mayor exploración experimental y teórica del efecto Hall anómalo cuántico.