周文哲

2026-05-18：周文哲老师的研究工作“Nonvolatile control of nonlinear Hall and circular photogalvanic effects via Berry curvature dipole in multiferroic monolayer CrNBr₂”发表在Physical Review B。课题组本科生李胤恒为第二作者。

        对称性破缺诱导的贝利曲率偶极子，对电子输运性质与非线性响应（如非线性霍尔效应、圆光伏效应）起着关键作用。贝利曲率偶极子的研究通常聚焦于时间反演对称体系，但其研究不应局限于这类材料。本文预测单层CrNBr₂中的铁电性可产生贝利曲率偶极子，进而引发非线性霍尔效应与圆光伏电流。由自旋轨道耦合主导的线性反常霍尔效应和圆偏振光吸收，与铁电极化无关，且电导极小。相比之下，多铁性单层CrNBr₂可实现较大的非线性霍尔电导（30 K 时约1 e³/ħeV^-1）与圆光伏电流。尽管高温下声子散射会抑制上述效应，但铁电极化与贝利曲率偶极子（非线性霍尔电导对应带内贡献、圆光伏电流对应带间贡献）的耦合，可实现这些效应的非易失性开关，在纳米电子与光电器件领域展现出巨大应用潜力。

图：单层CrNBr2中非线性霍尔效应和圆光伏效应。

         文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/43bn-1d17

2026-02-26：周文哲老师的研究工作“Spin-chirality-dependent modulation of topological gap, Chern number, and valley polarization in monolayer kagome lattice Cr₃Se₄”发表在Applied Physics Letters。课题组本科生刘璐为第二作者。

        Kagome 材料展现出独特的电子性质，例如量子反常霍尔效应。对陈数的调控在量子器件操控中至关重要，但现有研究主要聚焦于共线磁化，而忽略了手性自旋织构。本研究通过对单层Cr₃Se₄的第一性原理计算与紧束缚模型模拟，揭示了 Kagome 材料中拓扑能隙、陈数及能谷极化的自旋手性依赖调控机制。结果表明，方位角对体系没有可观测的影响。对于共线磁化（κ = 0）或自旋手性 κ = −1 的情况，当自旋取向趋近于面内方向时，拓扑带隙会减小；反之，当自旋手性 κ = 1 时，增大极角会使带隙增强。在呼吸Kagome晶格中，K与 K′能谷之间的简并被解除。随着两个能谷中的能隙依次闭合与重开，结构不对称性与自旋手性使得拓扑能隙、陈数和能谷极化可以被精准调控。此外，本研究还证实了拓扑霍尔效应的出现。这些发现为调控拓扑态、推动其在量子器件与谷电子学系统中的应用提供了策略。文章第二作者为学院本科生刘璐（导师第一作者学生第二作者）。

图：依赖于手性自旋的单层Cr₃Se₄中Chern数的调控。

         文章链接：https://doi.org/10.1063/5.0312318