为解决这一问题，研究人员针对本征磁拓扑绝缘体 Mn (Bi1−xSbx)2Te4（MBST）开展研究，通过调节 Sb 与 Bi 的比例（x），系统探究其电子能带结构、Berry 曲率、自旋纹理与磁输运信号（如反常霍尔效应、二次谐波响应）的关联机制，相关成果发表在《SCIENCE ADVANCES》。
研究用到的主要关键技术方法包括：分子束外延（MBE）技术，用于在 Al2O3(0001) 衬底上生长高质量 MBST 单晶薄膜，生长过程通过原位反射高能电子衍射（RHEED）监控；磁输运测量，利用 He4冰箱搭建的低温强磁场环境（低至 1.5 K，磁场 ±14 T），结合锁相放大器记录一阶和二阶谐波电压信号；密度泛函理论（DFT）计算，基于 VASP 软件包，采用投影增强波方法和广义梯度近似，结合 GGA+U 处理 Mn 的 3d态，计算能带结构、Berry 曲率及自旋纹理。
通过 MBE 成功制备了 5 个七层（SL）MBST 薄膜样品（x=0 至 1）。RHEED 显示随着 Sb 含量增加，面内晶格常数减小 4.07%；X 射线光电子能谱定量确定 Sb 浓度。高分辨扫描透射电子显微镜（HR-STEM）证实薄膜具有有序的层状结构，且无杂相。DFT 计算表明，当x=0.35 时，能带隙闭合，拓扑陈数C从 1 变为 0，完成拓扑绝缘体到普通绝缘体的相变；x>0.35 时保持拓扑平庸态，带隙为正。
制备的六端霍尔 bar 器件显示，低场磁阻（MR）随 Sb 含量增加从正转负，与拓扑相变相关；当x≥0.67 时，反铁磁驼峰状 MR 逐渐转变为类似铁磁的双分裂蝴蝶形，表明层间磁耦合被调制。反常霍尔电阻（Rxy）在x>0.67 时极性反转，饱和值从负变正。归一化反常霍尔电导（AHC）显示，x=0.45、0.67 样品与x=0.9、1 样品的 AHC 符号相反。DFT 计算的本征 AHC 与实验一致，x=0.67 和 0.9 样品的 Berry 曲率分布显示，正负曲率分量的主导地位决定了 AHC 极性，证实 Berry 曲率积分变化是 AHE 极性反转的根源。
在十字交叉器件中测量二次谐波磁输运信号，发现当x>0.95 时，二次谐波反常霍尔电阻的角度依赖曲线峰值位置从 φ=180° 移至 0°，振幅极性反转。理论计算显示，x=0.95 和 1 样品的价带自旋纹理相反，前者为逆时针自旋手性，后者为顺时针，导致自旋极化方向分别沿−y和 +y轴。同时，表面电位梯度方向的差异也支持二次谐波极性反转的机制，揭示了自旋手性与电位梯度对磁输运的协同调控。
研究通过 Sb-Bi 比例调控 MBST 的能带结构，实现了 Berry 曲率和自旋纹理的精准调制，进而控制一阶和二阶磁输运响应的极性与线型。这一成果不仅揭示了拓扑绝缘体中 SOC 与自旋 / 磁序的内在关联，还为通过能带工程设计具有可定制手性的 SOT 器件提供了新策略。未来，进一步探索 MBT 家族（如 MBST、MBT (Bi2Te3)n等）的拓扑特性，有望推动高效能拓扑自旋电子器件的发展，为非易失性存储、自旋逻辑器件等领域带来新突破。
