菱面体六层石墨烯超晶格

零磁场量子化霍尔态

在菱面体六层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中实现整数和分数量子反常霍尔效应，且分数陈绝缘体态在相变下保持量子化霍尔电阻。

Lu, Xin · Zuo, Feng · Zaizhe, Zhang · Wenxuan, Wang · Qiu, Yang · Watanabe, Kenji · Taniguchi, Takashi · 刘开辉 · Song, Zhida · Xie, X. C. · 刘建鹏 · 卢晓波

Nature Materials 2025

参数信息

填充因子

2/3

莫尔填充因子范围

0-1

技术优势

零磁场量子化

无需外加磁场即可实现分数量子化的霍尔平台，为拓扑电子学应用提供基础。

新平台实现

在菱面体六层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中实现整数和分数量子反常霍尔效应，丰富了分数陈绝缘体家族。

相变下稳健

ν=2/3的分数陈绝缘体态在电场和磁场调制的相变中存活，霍尔电阻保持量子化。

应用场景

• 拓扑量子计算：利用零磁场下分数量子化霍尔态探索非阿贝尔任意子，为拓扑量子计算提供准粒子平台。
• 分数量子霍尔效应：在零磁场下实现分数量子霍尔效应，拓展了无需磁场的分数量子化输运研究。
• 拓扑电子学：零磁场下的量子化霍尔平台为低功耗拓扑电子器件提供基础。
• 莫尔超晶格：利用六层石墨烯/氮化硼莫尔超晶格构造拓扑平带，实现分数陈绝缘体。