Efek Hall anomali kuantum (QAHE) memiliki keunggulan unik dalam aplikasi topotronik, namun mewujudkan QAHE dengan sifat magnetik dan topologi yang dapat disetel untuk membangun perangkat fungsional masih merupakan tantangan ilmiah utama. Melalui perhitungan prinsip pertama, peneliti telah memperkirakan kandidat material yang memenuhi persyaratan tersebut.
Karya terkait baru-baru ini diterbitkan di Ulasan Sains Nasional dengan judul “Efek Hall anomali kuantum merdu dalam heterostruktur feromagnetik van der Waals.”
Profesor Wenhui Duan dan Yong Xu dari Departemen Fisika Universitas Tsinghua adalah penulis makalah ini. Postdoc Feng Xue, yang berafiliasi dengan Departemen Fisika di Universitas Tsinghua dan Akademi Ilmu Informasi Kuantum Beijing, adalah penulis pertama.
Rekan penulis tambahan termasuk Profesor Ruqian Wu dari Universitas California, Irvine, Profesor Ke He dari Universitas Tsinghua, Profesor Madya Yusheng Hou dari Universitas Sun Yat-sen, mahasiswa doktoral Zhe Wang dari Universitas Fudan, dan mahasiswa doktoral Qiming Xu dari Universitas Tsinghua .
Efek Hall anomali kuantum adalah fenomena topologi yang ditandai dengan munculnya konduktansi Hall terkuantisasi tanpa medan magnet eksternal, yang memiliki potensi signifikan untuk perangkat elektronik generasi berikutnya. Melalui perhitungan prinsip pertama yang sistematis, tim peneliti memperkirakan bahwa QAHE yang diinduksi oleh magnetisasi di dalam dan di luar bidang dapat dicapai dalam sistem material tunggal yang terdiri dari van der Waals yang digabungkan dengan Bi dan MnBi.2Te4 lapisan tunggal.
Dengan menerapkan regangan, medan magnet, atau puntiran material, perubahan signifikan pada sifat magnetik dan topologi sistem dapat terjadi, sehingga menghasilkan kondisi QAHE yang sangat dapat disetel. Studi ini tidak hanya menyediakan platform material praktis untuk elektronik topologi tetapi juga membuka jalur baru untuk eksplorasi eksperimental dan teoritis lebih lanjut dari efek Hall anomali kuantum.