UOTe 中层依赖的反亚磁性 Chern 态与轴子绝缘态

磁性拓扑绝缘体因其无能耗边缘态而受到广泛关注，为能源效率电子输运提供了前景。然而，传统磁性拓扑绝缘体状态通常存在于铁磁体中，后者 suffer于低磁有序温度和 stray fields。寻找一种具有相对较高 Néel 温度的反亚磁性拓扑绝缘体以实现量子异常霍尔效应 (QAHE) 一直是长期的挑战。本文聚焦于最近发现的范德华型 (vdW) 反亚磁体 UOTe，其具备约150K 的较高 Néel 温度，同时表现出引人注目的 Kondo 相互作用和拓扑特征。我们基于 first-principles 计算系统地分析了层依赖的拓扑相。结果表明，双层 UOTe 薄膜是理想的二维反亚磁 Chern 绝缘体，其霍尔电导被量化为 fully compensated spin magnetization。通过施加面内应变或电场，我们展示了 U-5f 电子的 itinerancy 可以被调制，以触发在非平凡 ($C = 1$) 与平凡 ($C = 0$) 相之间进行相变。有趣的是，三层 UOTe 薄膜的电导为零，但其携带量化的自旋霍尔电导 (SHC) 且具有有限的 magneto-electric coupling，表明其类似轴子绝缘体状态。UOTe 独特的磁性结构支持层可调拓扑：奇数层薄膜为轴子样绝缘体，偶数层薄膜为 Chern 绝缘体，而 bulk 物质为 Dirac 半金体。我们的研究为实现下一代自旋电子器件和基础科学研究提供了新的内在反亚磁性材料平台。