【48812】【​我国科技网】我学者发现陈数可调量子失常霍尔效应

　　记者从我国科学技术大学得悉，该校合肥微标准物质科学国家研讨中心乔振华教授研讨组，根据单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子失常霍尔效应。该效果日前宣布在物理类世界学术期刊《物理谈论快报》上，并被选为当期封面。

　　量子霍尔效应是一种在外加强磁场下因为朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运特性。但是，外加强磁场这一需求极大地约束了该效应的实践使用远景。近几十年来，探究无磁场的量子霍尔效应，即量子失常霍尔效应，招引了很多物理学家的重视，并在理论和试验上都取得了很大发展。现在，现已提出或完成的量子失常霍尔效应会集在陈数为1（根据磁性拓扑绝缘体薄膜等）或许2（根据单层石墨烯等）的小陈数系统，而陈数的巨细直接对应量子通道的多少，低陈数的现状也显着影响了量子失常霍尔器材的工作效率。

　　研讨组经过系统研讨，发现在单层过渡金属氧化物资料上经过外加一个弱磁场调控资料的磁化方向便可完成不同陈数的量子失常霍尔效应。研讨之后发现，在费米能级处，这两种资料都具有六个自旋极化的狄拉克点。在引进自旋-轨迹耦合效果之后，每个狄拉克点奉献半个量子化的霍尔电导，但方向各异。当磁化方向处于面内且损坏笔直镜面对称性时，其间四个狄拉克点具有相同的贝里曲率，而剩余两个狄拉克点处贝里曲率相反；此刻，系统具有陈数为1的量子失常霍尔效应。而当磁化方向违背系统平面时，六个狄拉克点奉献同向的贝里曲率。此刻，系统具有陈数为3的量子失常霍尔效应。

　　该项研讨效果不只供给了一种新式的研讨量子失常霍尔效应的资料渠道，更重要的是提醒了存在陈数可调的量子失常霍尔效应及其物理成因。