近日，材料学院张宪民教授课题组在室温拓扑亚铁磁半导体设计与调控研究领域取得新进展，相关成果以“Room-Temperature 2D Topological Ferrimagnetic Semiconductors with Multiple Electronic Phase Transitions”为题发表于国际学术期刊Advanced Functional Materials。博士研究生邓力为论文第一作者，张宪民教授为通讯作者，东北大学为唯一通讯单位。
为了开发超快响应速度和超低功耗的自旋电子器件，获得室温下具有量子反常霍尔效应的亚铁磁材料是一个亟待突破的科学瓶颈。张宪民课题组提出原子半取代方法，设计了两种拓扑亚铁磁半导体FeNbX2(X= Se/Te)。二者均具有良好的垂直磁各向异性、大拓扑带隙和高居里温度（~ 500 K），表现出高陈数的量子反常霍尔特性。研究发现施加应变和掺杂载流子能够诱导两种材料发生相变，分别建立了其量子反常霍尔态、半金属态和金属态之间转变的相图，并提出了基于FeNbX2功能层的自旋场效应晶体管器件。相关工作为原子级厚度拓扑亚铁磁材料设计与电子器件开发提供了新思路。
图 拓扑亚铁磁FeNbX2 (X = Se/Te)半导体与电子相变调控
