近日，我院青年教师张婷在层霍尔效应研究方面取得新突破，相关成果“Gate-controllable quadri-layertronics in 2D multiferroic antiferromagnet”发表于Materials Horizons。该杂志是由英国皇家化学学会（RSC）出版的国际学术期刊，致力于报道材料科学领域的前沿研究，影响因子为12.2。张婷博士为论文通讯作者兼第一作者，ylzz总站线路检测中心为第一单位。

层霍尔效应是一种源于贝里曲率与层自由度耦合的物理现象，在信息编码和器件设计中具有重要潜力。以往研究普遍认为，层霍尔效应与其他贝里曲率相关的霍尔效应类似，受到“二态”物理的限制，这在一定程度上制约了其功能扩展和多态信息处理的能力。张婷等人从对称性分析和k·p模型出发，创新性地提出了四态层电子学（quadri-layertronics）的概念，展示了二维多铁反铁磁四层结构中，通过耦合面外铁电性与能谷物理，可实现层锁定的贝里曲率与四种不同层物理状态的霍尔效应响应。

研究表明，通过栅压调控层间偶极排布，可实现对四态层霍尔效应的精确操控，进而实现特定层中霍尔效应的选择性激发与探测。进一步地，通过第一性原理计算验证了该机制在四层多铁反铁磁材料OsCl₂中的实现可行性，展示了四种可切换的层霍尔态的构建与调控路径。这一工作突破了以往层霍尔效应的二态限制，为多态信息存储与调控提供了新的思路，拓展了层电子学的物理研究。

图1. 门控二维多铁反铁磁材料中四态层电子学的示意图

撰稿：张婷    编辑：弋媛、吴文棋    审核：丛菡菡