We demonstrate the dissipationless transport of the chiral edge state (CES) in the nanodevices of quantum anomalous Hall insulator candidate MnBi2Te4. The device presents a near-zero longitudinal resistance together with a quantized Hall plateau in excess of 0.97 h/e2 over a range of temperatures from very low up to the Neel temperature of 22 K. Each of four-probe nonlocal measurements gives near-zero resistance and two-probe measurements exhibit a plateau of +1 h/e2, while the results of three-probe nonlocal measurements depend on the magnetic field. This indicates non-dissipation as well as the chirality of the edge state. The CES shows three regimes of temperature dependence, i.e., well-preserved dissipationless transport below 6 K, variable range hopping while increasing the temperature and thermal activation at higher than 22 K. Even at the lowest temperature, a current of over 1.4 μA breaks the dissipationless transport. These form a complete set of evidences of the Chern insulator state in the MnBi2Te4 systems.
Scale-Invariant Dissipationless Chiral Transport in Magnetic Topological Insulators beyond the Two-Dimensional Limit
我们研究了毫米级（Cr0.12Bi0.26Sb0.62）2 Te 3薄膜中的量子反常霍尔效应（QAHE）和相关的手征输运。具有高的样品质量和强大的磁性在低温下，量子化霍尔电导的e2/h被发现持续，即使当膜厚度是超过二维（2D）杂交限制。同时，非局域输运测量结果表明了Chern绝缘体特征的手征边缘导电。在对比的2D杂化薄膜，一个额外的弱场依赖性的纵向电阻中观察到的10五层膜，表明在QAHE制度的耗散边缘通道上的膜厚度的影响。将QAHE扩展到三维厚度区域解决了这种量子输运现象的普遍性，并激发了对具有可调陈数的新QAHE相的探索。此外，在宏观尺度上观察尺度不变的无耗散手性传播，使理想的低功耗互连应用迈出了一大步。
Non-Hermitian topological devices with Chern insulators
Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, IFW Dresden（德累斯顿无机固体研究所）；Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat（维尔茨堡-德累斯顿卓越集群 ct.qmat）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Spintec（自旋科学与技术中心）；Laboratoire National des Champs Magnetiques Intenses LNCMI（强磁场国家实验室）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Department of Physics, TU Dresden（德累斯顿工业大学物理系）
Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Saclay, CNRS（巴黎萨克雷大学固体物理实验室，法国国家科学研究中心）；O. Ya. Usikov Institute for Radiophysics and Electronics, National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院O.Ya.尤西科夫无线电物理与电子研究所）；Research Center for Electronic and Optical Materials, National Institute for Materials Science（国立材料研究所电子与光学材料研究中心）；International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science（国立材料研究所国际材料纳米架构中心）；Centre de nanosciences et de nanotechnologies, Université Paris-Saclay, CNRS（巴黎萨克雷大学纳米科学与纳米技术中心，法国国家科学研究中心）
Quantized Anomalous Hall Effect in Magnetic Topological Insulators
霍尔效应、反常霍尔效应和自旋霍尔效应分别是由洛伦兹力和自旋轨道耦合引起的固体中的基本输运过程。近年来，人们发现了量子形式的霍尔效应和自旋霍尔效应。然而，量子化反常霍尔（QAH）效应尚未在实验上实现。在QAH绝缘体中，自发磁矩和自旋-轨道耦合结合产生拓扑非平凡的电子结构，导致量子化的霍尔效应而无需任何外部磁场。在这项工作中，基于最先进的第一性原理计算，我们预测的辉碲铋矿半导体Bi $_2$ Te $_3$，Bi $_2$ Se $_3$，和Sb $_2$ Te $_3$形成磁有序的绝缘体时，掺杂过渡金属元素（Cr或Fe），在鲜明对比，传统的稀磁半导体中，自由载流子是必要的调解磁耦合。二维薄膜中的磁序产生了以有限的陈数为特征的拓扑电子结构，具有量子化的霍尔电导$e^{2}/h$。长期追求的QAH绝缘体状态的实验实现可以在室温下实现稳健的无耗散电荷传输。
Thickness-Driven Quantum Anomalous Hall Phase Transition in Magnetic Topological Insulator Thin Films
磁性拓扑绝缘体（MTIs）中的量子化反常霍尔效应在拓扑量子物理和低功率电子学/自旋电子学应用中具有巨大的发展潜力。为了在零磁场下实现无耗散手性边缘传导，由对准的磁性掺杂剂产生的有效交换场需要足够大以产生特定的自旋子带配置。在这里，我们报告的厚度定制的量子反常霍尔（QAH）效应在铬掺杂（Bi，Sb）2 Te 3薄膜通过调整系统跨越二维（2D）的限制。除了与Chern数相关的金属-绝缘体QAH相变外，我们还证明了诱导杂化能隙在确定MTIs的基态中起着不可或缺的作用，即由于相当大的Van Vleck自旋磁化率而产生的自发磁化保证了厚样品中具有幺正标度律的零场QAH态，而在超薄膜中，霍尔电导的量子化只能借助于外磁场来实现。通过结构工程对拓扑和磁性的调制可以为追求基于QAH的新相图和功能提供有用的指导。
Linearly Polarized Light-Induced Anomalous Hall Effect and Topological Phase Transitions in an Altermagnetic Topological Insulator
National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；College of Science, China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东）理学院）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究院）；Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学量子信息科学与技术江苏省重点实验室）
First direct observation of Spin-textures in Topological Insulators : Spin-resolved ARPES as a probe of topological quantum spin Hall effect and Berry's phase
