2026年

物理系王亚愚团队成果获2025清华最受师生关注十大亮点成果!

2026-01-14    点击:

经组织提名、专家评选、师生投票,2025清华最受师生关注十大亮点成果发布,其中,物理系王亚愚团队成果——自旋构型调制的反铁磁量子反常霍尔效获此殊荣。

2025年清华大学最受师生关注的年度亮点成果发布现场

成果名称自旋构型调制的反铁磁量子反常霍尔效应(物理系王亚愚团队)

成果简介:MnBi2Te4作为首个同时具有二维结构、本征反铁磁序与能带拓扑性的材料,引起凝聚态物理领域的广泛关注。王亚愚团队和其他团队此前的研究已经观测到新奇的量子态,但器件质量欠佳制约进一步系统深入的研究。王亚愚、张金松团队历经5年攻关,在单晶生长、器件制备和表征等方面做出大量探索,大幅改善器件质量与可重复性。在7层MnBi2Te4器件中,团队成功获得零场量子化霍尔电阻平台,系统揭示二维反铁磁体系特有的多种自旋构型对拓扑输运的调制作用,并发现面内磁场可增强量子反常霍尔效应的矫顽场与量子化水平,为拓扑量子相变和器件应用研究带来新的启示。研究成果发表于《自然》。

推荐理由:该工作为磁性拓扑绝缘体领域突破性成果,明确AlOx覆盖层的关键作用,揭示自旋构型对量子反常霍尔效应的影响,首次发现面内磁场增强量子反常霍尔效应的新现象。研究突破实验瓶颈、拓展研究参数空间,为拓扑反铁磁自旋电子学应用奠定关键基础,彰显国际领先科研水准。

(a) MnBi2Te4的晶体结构。(b) 引入氧化铝薄膜的输运器件构型示意图。(c) 不同温度下,霍尔电阻和纵向电阻随磁场系统变化的实验数据。(d) (e) 根据c图绘制的霍尔电阻率及其导数随磁场的彩色图谱,展示了与输运数据对应的丰富自旋构型。