本报合肥电 （记者徐靖）近日，中国科学技术大学陈仙辉教授、王震宇教授团队联合该校向斌教授与香港科技大学刘军伟教授等合作者，将一类量子自旋霍尔绝缘体制备成扫描隧道显微镜针尖，发展了原子尺度自旋探测的新方法，相关成果发表于《自然》。
自旋是电子的一种基本属性，与材料的磁性密切相关。传统自旋分辨探针通常借助磁性针尖获得自旋敏感性。而在量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边界态中，反向传播的电子携带相反的自旋，有望提供一种新的自旋选择机制。此前，陈仙辉教授、王震宇教授团队在层状材料碘化铋中观测到了稳定且纯净的一维螺旋边界通道，其层间杂化耦合极弱。在此基础上，研究团队通过聚焦离子束微纳加工，将溴化铋单晶制备成具有原子分辨能力的扫描隧道显微镜针尖，并验证其自旋选择性。随后，团队将这一方法用于交错磁体候选材料钾钒硒氧的研究。
该工作展示了拓扑量子材料作为物态测量探针的潜力，有望应用于二维磁体和莫尔材料，为研究其原子尺度自旋特征提供新的方法和技术。
