当然 , 上面关于对称性的讨论只能告诉人们是否允许电荷隙闭合的转变 , 它并没有告诉人们它一定会发生 。 Mott 绝缘体到 QAH 绝缘体的转变也可以是在临界点处具有电荷隙闭合的连续转变 。 如果未来有人报道其他材料系统中可以实现电荷间隙闭合的连续 Mott-to-QAH 过渡 , 他也不会感到惊讶 。
有望用于建立电子高速公路和量子比特的相关的应用 QAH 绝缘体支持无耗散传输 , 因此可以想象将它们用作能够以最有效方式传输电子(即没有能量损失)的高速公路 。 人们还可以想象将来通过构建 QAH 干涉仪为量子计算机制作量子比特 。
该研究的另一个重要意义是希望显着提高实现 QAH 状态的温度 , 因为 QAH 状态可以通过库仑相互作用进行稳定 , 库仑相互作用的能级范围大致等于室温范围 。
事实上 , 一旦从 QAH 状态移开并进入 Mott 状态时 , Mott 状态的电荷隙就会迅速达到室温范围 。 麦健辉希望通过设计一种准确的材料系统或器件结构 , 可以移动 Mott-QAH 边界并显着提高 QAH 状态的温度范围 。 这将是非常重要的 , 因为你现在在更不严格的条件下实现建立电子高速公路和量子比特的相关的应用 。
下一步 , 麦健辉和单洁将致力于更好地理解 QAH 态的本质属性 , 绘制出 Kane-Mele 模型相空间中的其他区域 , 试图创建 Haldane 模型 , 使用超导体进行近似化 , 使用 QAH 效应以最有效的方式切换铁磁性等 。
他表示:“这是一个非常丰富的系统 , 里面蕴含着很多未知的新发现 。 我们发表的研究结论只是第一步”
据介绍 , 麦建辉 2005 年毕业于香港科技大学 , 2010 年获美国哥伦比亚大学物理学博士 , 随后分别在哥伦比亚大学和康奈尔大学从事博士后研究 。 2018 年入职康奈尔大学物理系和应用与工程物理系 。
单洁则于 1996 年获得俄罗斯莫斯科国立大学数学与物理专业文凭学位 。 2001 年获得哥伦比亚大学物理学博士学位 。 2018 年加入康奈尔大学应用与工程物理学院 , 担任正教授 。
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支持:张智、周静昕
参考:
1、Li, T., Jiang, S., Shen, B. et al. Quantum anomalous Hall effect from intertwined moirébands. Nature 600,641–646 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04171-1
2、Tingxin Li, Shengwei Jiang, Lizhong Li, Yang Zhang, Kaifei Kang, Jiacheng Zhu, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Debanjan Chowdhury, Liang Fu, Jie Shan, Kin Fai Mak. Continuous Mott transition in semiconductor moire superlattices. Nature 2021, 597, 350-354.
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