לאפקט ההול הקוונטי (QAHE) יש יתרונות ייחודיים ביישומים טופוטרוניים, אך מימוש ה-QAHE עם תכונות מגנטיות וטופולוגיות ניתנות לכיוונון לבניית מכשירים פונקציונליים הוא עדיין אתגר מדעי מרכזי. באמצעות חישובי עקרונות ראשונים, חוקרים חזו חומר מועמד שעומד בדרישות אלו.
העבודה הקשורה פורסמה לאחרונה ב- סקירה מדעית לאומית תחת הכותרת "השפעות הול חריגות קוונטיות ניתנות לשינוי בהטרומבנים פרומגנטיים של ואן דר ואלס."
הפרופסורים Wenhui Duan ו-Yong Xu מהמחלקה לפיזיקה של אוניברסיטת Tsinghua הם המחברים השותפים של המאמר. פוסט-דוקטורט פנג שו, המזוהה הן עם המחלקה לפיזיקה באוניברסיטת טסינגואה והן באקדמיה למדעי המידע הקוונטי של בייג'ינג, הוא המחבר הראשון.
מחברים שותפים נוספים כוללים את פרופסור Ruqian Wu מאוניברסיטת קליפורניה, אירווין, פרופסור Ke He מאוניברסיטת Tsinghua, פרופסור חבר יושנג האו מאוניברסיטת Sun Yat-sen, הדוקטורנט Zhe Wang מאוניברסיטת Fudan, והדוקטורנט צ'ימינג שו מאוניברסיטת Tsinghua. .
אפקט הול הקוונטי החריג הוא תופעה טופולוגית המאופיינת בהופעה של מוליכות הול קוונטית ללא שדה מגנטי חיצוני, המחזיקה בפוטנציאל משמעותי עבור מכשירים אלקטרוניים מהדור הבא. באמצעות חישובים שיטתיים של עקרונות ראשונים, צוות המחקר חוזה שניתן להשיג QAHE המושרה הן על ידי מגנטיזציה בתוך המישור והן מחוץ למישור בתוך מערכת חומר יחידה המורכבת מוואן דר ואלס המזוהים עם Bi ו-MnBi2Te4 חד-שכבות.
על ידי הפעלת מתח, שדה מגנטי, או פיתול החומרים, ניתן לגרום לשינויים משמעותיים בתכונות המגנטיות והטופולוגיות של המערכת, וכתוצאה מכך מצבי QAHE ניתנים להתאמה גבוהה. מחקר זה לא רק מספק פלטפורמה חומרית מעשית לאלקטרוניקה טופולוגית אלא גם פותח מסלולים חדשים לחקירה ניסויית ותיאורטית נוספת של אפקט הול הקוונטי החריג.