Kesan Hall anomali kuantum (QAHE) mempunyai kelebihan unik dalam aplikasi topotronik, tetapi merealisasikan QAHE dengan sifat magnet dan topologi boleh tala untuk membina peranti berfungsi masih merupakan cabaran saintifik utama. Melalui pengiraan prinsip pertama, penyelidik telah meramalkan bahan calon yang memenuhi keperluan ini.
Kerja berkaitan telah diterbitkan baru-baru ini dalam Kajian Sains Negara di bawah tajuk "Kesan Dewan anomali kuantum boleh laras dalam heterostruktur van der Waals feromagnetik."
Profesor Wenhui Duan dan Yong Xu dari Jabatan Fizik Universiti Tsinghua ialah pengarang yang sepadan dengan kertas itu. Postdoc Feng Xue, yang bergabung dengan kedua-dua Jabatan Fizik di Universiti Tsinghua dan Akademi Sains Maklumat Kuantum Beijing, ialah pengarang pertama.
Pengarang bersama tambahan termasuk Profesor Ruqian Wu dari Universiti California, Irvine, Profesor Ke He dari Universiti Tsinghua, Profesor Madya Yusheng Hou dari Universiti Sun Yat-sen, pelajar kedoktoran Zhe Wang dari Universiti Fudan dan pelajar kedoktoran Qiming Xu dari Universiti Tsinghua .
Kesan Hall anomali kuantum ialah fenomena topologi yang dicirikan oleh kemunculan konduktans Hall terkuantisasi tanpa medan magnet luaran, yang memegang potensi besar untuk peranti elektronik generasi akan datang. Melalui pengiraan prinsip pertama yang sistematik, pasukan penyelidik meramalkan bahawa QAHE yang diaruhkan oleh kedua-dua kemagnetan dalam satah dan luar satah boleh dicapai dalam sistem bahan tunggal yang terdiri daripada van der Waals berganding Bi dan MnBi2Te4 lapisan tunggal.
Dengan menggunakan terikan, medan magnet, atau memutar bahan, perubahan ketara dalam sifat magnet dan topologi sistem boleh diaruh, menghasilkan keadaan QAHE yang sangat boleh dilaras. Kajian ini bukan sahaja menyediakan platform bahan praktikal untuk elektronik topologi tetapi juga membuka laluan baharu untuk penerokaan eksperimen dan teori lanjut mengenai kesan Hall anomali kuantum.