上海交大团队首次在天然单晶石墨烯中实现量子反常霍尔效应

IT之家 4 月 27 日消息，上海交通大学昨日通过官方公众号发布文章，其物理与天文学院陈国瑞课题组在《Science》上发表论文，首次在天然单晶石墨烯中实现了量子反常霍尔效应，为实现量子反常霍尔这一重要物理效应提供了新思路和新的技术路线。

量子反常霍尔效应是凝聚态物理中重要的物理现象，是低能耗高速电子器件和拓扑量子计算的候选物理基础之一，但在实验上实现的难度极大。

课题组前期开发了一套独具特色的针对高质量菱方堆垛石墨烯的器件制备和表征方法，并成功在 ABCA 四层石墨烯中观测到由于强关联效应导致的多个自发磁性物态，包括层间反铁磁绝缘态、准自旋极化金属态等（Nature Nanotechnology 19, 188-195, 2024）。

团队成员基于前期工作，创新性地将菱方石墨烯与另外一种二维材料 —— 二硒化钨（WSe2）结合在一起，从而将 WSe2 中的自旋轨道耦合成功引入到石墨烯中，进而带来了拓扑的性质。

结合菱方石墨烯本身具备的自发磁性，使得实现量子反常霍尔效应的两个条件，拓扑与磁性，同时存在于石墨烯中。

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• 首次实现！交大团队发表最新 Science！

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