此篇文章针对Mn-Bi-Te家族这一本征磁性拓扑绝缘体中的拓扑表面态异常行为进行了深度探讨。科学家们系统梳理了该体系中普遍存在的无能隙拓扑表面态实验观测结果，并详细解析了这些现象与其内在磁性结构之间的紧密联系。理论预期原本应存在狄拉克锥能隙，然而在MnBi₂Te₄等材料中却观测到近乎无能隙的表面状态，引发了科研界的广泛关注与热烈讨论。研究团队深入探究了几种可能解释这种异常现象的观点，包括磁性重构（如磁畴边界效应和Mn-Bi反位缺陷的影响）、体态与表面态的杂化以及表面态再分布等机制（见图2和图3）。此外，文章还着重报道了南科大陈朝宇团队在MnBi₈Te₁₃材料中实现通过磁调控打开拓扑表面态能隙的重要突破（见图4），这是首次直接验证磁性对拓扑表面态能隙起源的关键作用，此项成果由陈朝宇、刘畅、刘奇航和日本广岛同步辐射中心束线科学家Shiv Kumar团队共同发现。
展望未来，基于磁调控打开表面态能隙的手段，有望在高温环境下实现量子霍尔效应、量子磁电效应等新颖物理现象，从而推动新型量子器件的研发及应用。
本文的第一为南科大量子院陈朝宇课题组博士生王渊，通讯则包括陈朝宇、刘奇航、刘畅和赵悦四位教授。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省创新创业团队及深圳科创委相关项目的大力支持。这项研究成果不仅深化了对磁性拓扑绝缘体的理解，更为探索新型量子材料及其潜在应用奠定了坚实的基础。
