磁性拓扑材料中磁有序与非平庸能带拓扑的共存，为探索新奇量子态和调控自旋相关输运提供了重要平台。其中，MnBi₂Te₄兼具本征反铁磁性、非平庸拓扑能带和范德华层状结构，是构筑功能异质结、研究磁性与拓扑相互作用的理想平台。在MnBi₂Te₄及其相关异质结构中，研究人员曾观测到具有“峰—谷”特征的非常规霍尔响应。这类信号既可能与手性自旋织构引起的拓扑霍尔效应有关，也可能来源于多个反常霍尔通道的叠加，其微观起源仍存在争议。因此，构筑组分和结构明确的磁性异质结，辨析不同磁性组分对霍尔响应的贡献，对理解非常规磁输运现象和实现多通道输运调控具有重要意义。

　　最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心郭辉副研究员、杨海涛研究员等与中国科学院大学周武教授合作，利用两步外延生长方法成功构筑了具有原子级锐利界面的MnBi₂Te₄/Mn-Bi₂Te₃范德华异质结构，观测到双通道反常霍尔效应。他们发现：1）非方形“峰-谷”反常霍尔回滞行为：其微观机制是由未补尝反铁磁MnBi₂Te₄层与铁磁Mn掺杂Bi₂Te₃层中极性相反、矫顽场不同的两个反常霍尔分量叠加产生；2）不同的磁性起源：温度依赖测量揭示了两个反常霍尔分量不同的演化行为，进一步支持其分别源于两种磁性组分；3）磁场调控的磁态演化：角度依赖磁输运测量揭示了MnBi₂Te₄层由反铁磁态经倾斜反铁磁态向磁场极化铁磁态的演化，建立了磁场强度-角度相图，体现了磁各向异性、反铁磁交换作用与外磁场之间的竞争。

　　该研究通过可控外延生长，构筑了原子级锐利界面、兼具不同磁有序组分的范德华异质结构，揭示了双通道反常霍尔响应机制，为理解“峰-谷”型非常规霍尔行为提供了新的实验依据。这项工作为设计多通道反常霍尔效应、调控低维磁输运性质及探索磁性与拓扑相互关联的新奇物理现象提供了新的材料平台。

　　相关成果以“Two-Channel Anomalous Hall Effect in Epitaxial MnBi₂Te₄//Mn-Doped Bi₂Te₃ Heterostructure”为题发表于《Nano Letters》。物理所博士生白晨宇、中国科学院大学博士生王照清为共同第一作者；杨海涛研究员、郭辉副研究员、中国科学院大学周武教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目和中国科学院的资助。文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6c01588

图. MnBi₂Te₄/Mn-Bi₂Te₃范德华异质结的高质量构筑及其双通道反常霍尔效应