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隨著資訊通訊技術的發展，自旋軌道矩器件因低功耗、亞納秒速度的自旋操控成為研究熱點。其中，強自旋軌道耦合作用引起的自旋霍爾效應是產生自旋軌道矩翻轉的重要物理效應之一。它指的是當外加縱向電場時會誘導產生一個橫向的純自旋流。一般來說，自旋霍爾效應是透過自旋霍爾電導率（SHC）進行表徵和測量。通常來說，自旋霍爾效應的本徵機制與拓撲非平庸能帶密切相關，這可透過第一性原理計算和Kubo公式進行研究。拓撲絕緣體一直被看作是產生純自旋流的理想材料。但實驗顯示，表面態和體態雜化導致的體態載流子問題限制了拓撲絕緣體在自旋電子器件中的廣泛應用。最近，人們認識到含重金屬元素的化合物可能存在很大的自旋霍爾效應。尤其是具有自旋動量鎖定特性的拓撲半金屬引起了人們極大的研究興趣。而目前為止，具有高SHC的拓撲半金屬仍較缺乏。
來自北京航空航天大學積體電路科學與工程學院的IEEE Fellow趙巍勝教授與中國科學院大學朱振剛教授、蘭州大學羅洪剛教授組成聯合團隊，基於第一性原理計算以及團隊成員自行開發的高效Wannier-interpolation方法探索到狄拉克半金屬砷化鉭（Ta3As）家族費米麵處具有很高的SHC，其值高達1500 ~ 1700。
透過對拓撲表面態與自旋輸運特性分析，發現Ta3As家族材料呈現出複雜的狄拉克拓撲節線半金屬特性：（a）當考慮自旋軌道耦合時，費米麵附近具有鼓膜狀拓撲表面態。（b）在不考慮自旋軌道耦合時，費米麵附近的狄拉克點構成了複雜的交叉節線，即三條節線在頂點處相交於一點，然而在中心處兩條節線相交形成一個網格。該研究為在具有複雜物理效應的拓撲交叉節線半金屬中探索高SHC以及構建新一代自旋軌道矩的自旋電子器件提供了新的發展方向。