近日，我院2022级硕士研究生孟月在凝聚态物理领域取得重要进展，相关成果以“Tunable layer-polarized anomalous Hall effect in two-dimensional 3R-GdBrI bilayer”为题，在自然指数（Nature Indexed）期刊《Applied Physics Letters》发表。孟月为第一作者，张春小副教授为通讯作者，我院为第一通讯单位。原文链接：https://doi.org/10.1063/5.0274775
“谷”是电子在自旋和电荷以外的另一种新自由度，能够被用于数据的编码、存储和运算。操控“谷”用作逻辑运算中的信息载体是谷电子学的关键。二维六角铁谷半导体（HFVC），因为时间反演对称性破缺和自旋轨道耦合效应所以打破了K与K’处“谷”的能量简并。这引起了“谷对比物理学”特征，例如，实现了贝利曲率与电子的“谷”自由度、自旋自由度之间的耦合，从而诱发了反常谷霍尔效应。而双层六角铁谷半导体更进一步耦合了贝利曲率与层自由度，从而实现具有四逻辑态的层极化反常霍尔效应（LP-AHE）。然而，缺少合适的LP-AHE材料严重阻碍了相关领域的发展。本工作利用第一性原理计算结合最大局域化瓦尼尔函数的方法证明了LP-AHE同样可以在极性HFVC双层中实现。以极性GdBrI Janus构成的双层结构为例，当界面为I-I或Br-Br时，利用滑移铁电和垂直磁化的协同作用可以实现LP-AHE；当界面为I-Br时，在辅以补偿电场的条件下同样可以利用滑移铁电和垂直磁化的协同作用实现LP-AHE。
