铁电可切换半整数量子霍尔异质结

铁电翻转量子化平台

提出一种多铁异质结，通过铁电性实现对半整数量子霍尔电导的开关控制，区别于传统磁场或电流调控方式。

Qin, Wei · Cao, Guohua · 崔萍 · 张振宇

Nano Letters 2025

参数信息

半整数量子霍尔电导

±e²/2h

技术优势

电控切换，免磁场

只需通过层间滑移翻转铁电极化，即可实现半整数量子霍尔电导的反转，无需施加外磁场或大电流。

多铁集成，功能协同

在单一异质结中同时实现铁电性、反铁磁性和拓扑量子输运，为下一代量子器件提供紧凑的多功能平台。

应用场景

• 拓扑量子器件：用于电场调控的量子输运开关，替代磁场或电流控制。
• 自旋电子器件：利用铁电极化翻转调控自旋相关的霍尔电导，实现非易失自旋态转换。
• 低功耗逻辑器件：通过电场而非电流进行状态切换，显著降低逻辑操作的能耗。