高温无耗散分数量子反常霍尔绝缘体的观测

零磁场分数量子反常霍尔绝缘体（FCI）中最近实验观测到了零磁场分数量子反常霍尔效应。然而，一个突出的挑战是存在显著的纵向电阻 $R_{xx}$（几 k$\Omega$），尽管反常霍尔电阻 $R_{xy}$ 是量子化的。这种耗散行为可能与样品质量不完美有关。在此，我们报告了一个大幅改进的扭转双层 $\text{MoTe}_2$ 器件的输运测量结果，该器件在 $-2/3$ 态下表现出量子化的 $R_{xy}$ 和消失的 $R_{xx}$，标志着无耗散 FCI。与能隙随磁场增加而增大的分数量子霍尔态相反，我们发现观测到的 FCI 态的热激活能隙在磁场从零增大时迅速减小，然后在几特斯拉以上趋于平台。这一观测结果归因于自旋能隙与电荷能隙之间的相互作用。由于自发铁磁性，自旋能隙在低场下占主导地位，而一旦磁场冻结了自旋涨落，电荷能隙便变得显著。对于 $-2/3$ 态，我们估计自旋能隙和 FCI 能隙分别约为 55 K 和 20 K。我们的结果为 FCI 的能量尺度提供了见解，并为奇异关联拓扑态的量子工程提供了一条途径。