近日，物理与光电工程学院新型磁电功能材料课题组以重庆师范大学为第一单位，在国际物理学领域权威期刊、自然指数期刊《Applied Physics Letters》上发表题为“Multifunctional Janus TiSBr monolayer Strain-tuned synergy of ferrovalley, quantum anomalous Hall, and anomalous Nernst effects”的研究论文。2023级本科生孟清莲和2023级研究生贺军杰为论文共同第一作者，程振祥教授、毋志民教授、丁守兵副教授为共同通讯作者。

谷自由度，作为与导带或价带中局域能量极值相关联的全新信息载体，已被公认为继电荷与自旋之后的第三种基础信息维度。基于谷指数的谷电子学，为低功耗、高速电子器件的研发开辟了新的路径。然而，寻找兼具大谷极化、高居里温度以及多效应协同特性的二维铁谷材料，是下一代低功耗谷电子学、自旋电子学与拓扑量子器件面临的核心挑战。传统材料普遍难以同时实现稳定铁磁序、显著自发谷极化以及可控拓扑物性，且多数材料的居里温度远低于室温，严重制约其实际应用。

本研究基于第一性原理计算，提出一种新型二维Janus结构的 TiSBr单层，其为集铁谷、量子反常霍尔效应以及反常能斯特效应于一体的多功能材料。计算结果显示，该材料具备355 K的高居里温度，能够在室温以上维持稳定的铁磁有序状态；在面外磁矩取向的作用下，体系产生68.94 meV的较大谷极化，并呈现出显著的反常谷霍尔效应。此外，通过双轴应变调控，可实现拓扑相变、量子反常霍尔效应以及反常能斯特效应的高效协同与可逆切换，为发展室温、低功耗、多功能集成的谷电子学与自旋电子器件提供了关键的理论依据。

论文链接：//doi.org/10.1063/5.0325089

一审一校：丁守兵 二审二校：黄雅婷 三审三校：杨云