Квантовый аномальный эффект Холла (QAHE) имеет уникальные преимущества в топотронных приложениях, но реализация QAHE с настраиваемыми магнитными и топологическими свойствами для создания функциональных устройств по-прежнему остается ключевой научной задачей. С помощью расчетов из первых принципов исследователи спрогнозировали возможный материал, отвечающий этим требованиям.
Соответствующая работа недавно была опубликована в журнале Национальный научный обзор под названием «Перестраиваемые квантовые аномальные эффекты Холла в ферромагнитных гетероструктурах Ван-дер-Ваальса».
Профессора Вэньхуэй Дуань и Юн Сюй с факультета физики Университета Цинхуа являются соавторами статьи. Постдок Фэн Сюэ, сотрудник кафедры физики Университета Цинхуа и Пекинской академии квантовых информационных наук, является первым автором.
В число дополнительных соавторов входят профессор Рукиан Ву из Калифорнийского университета в Ирвайне, профессор Кэ Хэ из Университета Цинхуа, доцент Юшэн Хоу из Университета Сунь Ятсена, докторант Чжэ Ван из Университета Фудань и докторант Цимин Сюй из Университета Цинхуа. .
Квантовый аномальный эффект Холла — топологическое явление, характеризующееся появлением квантованной проводимости Холла без внешнего магнитного поля, обладающее значительным потенциалом для электронных устройств следующего поколения. Посредством систематических расчетов из первых принципов исследовательская группа прогнозирует, что КАЭХ, индуцированный как плоскостной, так и внеплоскостной намагниченностью, может быть достигнут в рамках единой материальной системы, состоящей из связанных Ван-дер-Ваальсом Bi и MnBi.2Te4 монослои.
Применяя деформацию, магнитное поле или скручивая материалы, можно вызвать значительные изменения в магнитных и топологических свойствах системы, что приводит к легко настраиваемым состояниям QAHE. Это исследование не только обеспечивает практическую материальную платформу для топологической электроники, но и открывает новые пути для дальнейшего экспериментального и теоретического исследования квантового аномального эффекта Холла.