近期，戴瑛教授团队在量子反常霍尔效应研究中取得系列新进展，相关成果分别发表在ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、Nano Lett.和Mater. Horiz.期刊上。

进展一：拓扑能带理论已经由费米子系统扩展到玻色子系统，如磁振子等。但在单一材料中同时表现出电子和磁振子拓扑物性的材料仍然罕见。通过构建紧束缚模型和海森堡-DM模型，团队揭示了量子反常霍尔效应和拓扑磁振子绝缘体的共存机制，提出了双陈绝缘体的概念。同时，基于第一性原理计算、拓扑量子化学和边缘态分析，确定了本征二维铁磁体Nb₂O₃、Cr₃Te₂和Mo₃Te₂是所提出的双陈绝缘体的候选材料。相关研究成果以“Dual Chern Insulators with Electronic and Magnonic Edge States in Two-Dimensional Ferromagnets”为题发表在国际期刊ACS Nano上。论文第一作者为2023级博士生白英希，牛成旺教授、戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为第一作者单位。

进展二：高阶拓扑绝缘体突破了传统拓扑绝缘体中的体边对应关系。不同体边对应关系的物态间的拓扑相变对深入理解材料物性极具帮助。通过对陈数、角态及边缘态等的系统分析，团队在SMoSiN₂单层中实现了二阶拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应间的拓扑相变，且陈数高达±6，不仅为实现高陈数量子反常霍尔效应提供了新的思路，也为不同体边对应关系的物态间的结合奠定了基础。相关研究成果以“Engineering Quantum Anomalous Hall Effect with a High Chern Number in Nonmagnetic Second-Order Topological Insulator”为题发表在国际期刊Advanced Functional Materials上。论文第一作者为2024级博士生冯晓冉，牛成旺教授和戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

进展三：近年来对反铁磁拓扑物态的研究兴趣日益增长，结合紧束缚模型和第一性原理计算，团队在二维反铁磁材料KMnBi中实现了可调高陈数量子反常霍尔效应，为低耗散反铁磁自旋电子学的创新应用提供了广阔的可能性。相关研究成果以“Floquet Quantum Anomalous Hall Effect with Tunable and High Chern Numbers in Two-Dimensional Antiferromagnet KMnBi”为题发表在国际期刊Nano Letters上。论文第一作者为纽约国际手机登录2023级硕士生张艺琳，牛成旺教授和戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

进展四：在光与物质相互作用的各种机制中，Floquet工程引发了人们的广泛关注。团队通过Floquet工程对无磁体系中量子反常霍尔效应的调控进行研究，实现了二维拓扑绝缘体到量子反常霍尔效应的拓扑相变，这一发现深化了人们对量子反常霍尔效应的理解和认识，对拓扑自旋电子学的潜在应用具有重要意义。相关研究成果以“Quantum anomalous Hall effect in a nonmagnetic bismuth monolayer with a high Chern number”为题发表在国际期刊Materials Horizons上。论文第一作者为2023级硕士生张泽群，牛成旺教授和戴瑛教授为共同通讯作者，山东大学为唯一作者单位。

以上研究工作得到了国家自然科学基金、晶体材料国家重点实验室、泰山学者和山东省自然科学基金等项目的资助。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c00323

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202501934

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05226

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/mh/d4mh01713g