据预测，在垂直磁场作用下，基态电中性石墨烯表现为量子霍尔拓扑绝缘体，具有铁磁性，以及自旋过滤的螺旋型边缘通道。遗憾的是，从实验上验证该现象十分棘手，因为需要巨大的磁场来克服电子-电子相互作用。实际情况是，在此前的多数实验中，研究人员观测到的是绝缘态，并将其解释为晶格尺度的相互作用促进了对称破缺态（有能隙的体相和边缘激发）。
有别于施加强大磁场的传统思路，法国格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Benjamin Sacépé团队通过引入高介电常数基底，实现了对石墨烯中电子-电子相互作用的屏蔽，在此基础上，通过输运测试证实了石墨烯中螺旋型边缘传输通道的形成。
本文要点：
1）作者借助于高介电SrTiO3基底适当的库伦屏蔽作用，将石墨烯零级朗道的基态成功调谐到拓扑态。
2）实验发现，强稳的螺旋型边缘输运能在低至1T的磁场下出现，并在高达110 K的温度下维持1.1μm的边缘通道长度。
最后，作者指出，本文实现的石墨烯调控平台及方法可能在自旋电子学和拓扑量子计算中找到实际应用。
图1. 在高k介电基底（SrTiO3）上的石墨烯中发现自旋极化的铁磁相。
图2. 螺旋型边缘输运。
Louis Veyrat et al. Helical quantum Hall phase in graphene on SrTiO3. Science, 2020.
DOI: 10.1126/science.aax8201
https://science.sciencemag.org/content/367/6479/781
