近日，国际知名期刊Journal of Materials Chemistry C在线发表了题为“Quantum spin Hall effect and tunable topological states in M₂O₃ (M = Nb, Ta) bilayers“的研究论文。团队成员荆涛副教授为论文第一作者，团队负责人熊永臣教授为论文的通讯作者。

       作为实现量子自旋霍尔（QSH）效应的平台，二维拓扑绝缘体在低功耗电子器件应用中展现出巨大潜力。作者通过第一性原理计算研究了二维M₂O₃（M=Nb, Ta）的拓扑特性。研究发现，Nb₂O₃单层是具有手性边缘态的陈绝缘体，而Ta₂O₃单层则是具有适中带隙的半导体。有趣的是，通过拓扑不变量分析和边缘态计算证实，Nb₂O₃和Ta₂O₃双层均为QSH绝缘体，其体相带隙分别达到85 meV和212 meV。另外，在压缩应变作用下，Nb₂O₃双层会发生从拓扑绝缘体到狄拉克半金属的拓扑相变。该研究不仅揭示了新颖的拓扑物理特性，更为探索低功耗电子器件提供了独特的量子材料平台。