IT之家 4 月 27 日消息，上海交通大學(xué)昨日通過官方公眾號發(fā)布文章，其物理與天文學(xué)院陳國瑞課題組在《Science》上發(fā)表論文，首次在天然單晶石墨烯中實(shí)現(xiàn)了量子反?；魻栃?yīng)，為實(shí)現(xiàn)量子反常霍爾這一重要物理效應(yīng)提供了新思路和新的技術(shù)路線。
量子反常霍爾效應(yīng)是凝聚態(tài)物理中重要的物理現(xiàn)象，是低能耗高速電子器件和拓?fù)淞孔佑?jì)算的候選物理基礎(chǔ)之一，但在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)的難度極大。
課題組前期開發(fā)了一套獨(dú)具特色的針對高質(zhì)量菱方堆垛石墨烯的器件制備和表征方法，并成功在 ABCA 四層石墨烯中觀測到由于強(qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)導(dǎo)致的多個(gè)自發(fā)磁性物態(tài)，包括層間反鐵磁絕緣態(tài)、準(zhǔn)自旋極化金屬態(tài)等（Nature Nanotechnology 19, 188-195, 2024）。
團(tuán)隊(duì)成員基于前期工作，創(chuàng)新性地將菱方石墨烯與另外一種二維材料 —— 二硒化鎢（WSe2）結(jié)合在一起，從而將 WSe2 中的自旋軌道耦合成功引入到石墨烯中，進(jìn)而帶來了拓?fù)涞男再|(zhì)。
結(jié)合菱方石墨烯本身具備的自發(fā)磁性，使得實(shí)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的兩個(gè)條件，拓?fù)渑c磁性，同時(shí)存在于石墨烯中。
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