亮点工作

张远波团队在三层石墨烯摩尔超晶格体系观测到铁磁性和拓扑陈氏绝缘体

发布者:严英英时间:2021-12-03

在强磁场中,二维电子气所展示出的量子霍尔效应是一种物质的拓扑状态,具有有限的陈数和手性边缘态。后来理论认为,对于某种具有复杂跳变参数的晶格模型,即使在零磁场下,也可能出现量子霍尔效应,即陈氏绝缘体。因其具有几乎平坦的能带,并且具有与谷有关的可调的陈数,三层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格为探索陈氏绝缘体提供了一个完美的平台。在此项工作中,我们首次报道了三层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中的铁磁性和陈氏绝缘体的实验观察。通过观测到的量子化反常霍尔效应,我们发现此系统是陈数为二的高阶陈氏绝缘体。首次在实验上发现的高阶陈氏绝缘体,为在平坦拓扑能带中发现新颖的相关拓扑状态开辟新的机会。该工作发表于Nature主刊上(Nature 579, 56–61 (2020)


1. (a) 三层石墨烯/氮化硼的铁磁性与反常霍尔效应; (b)磁场诱导的陈数为二的量子化反常霍尔效应; (c)理论计算的可变陈数