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利用具有量子反常霍尔效应的磁性拓扑绝缘体薄膜可以构建和研究多种新奇的拓扑量子物态。本论文的工作结合分子束外延（MBE）、原子力显微镜（AFM）、角分辨光电子能谱（ARPES）以及低温输运测量等技术系统研究了磁性掺杂拓扑绝缘体及其双层、多层结构的分子束外延生长和在低温下的输运性质。所取得的主要成果如下:（1）通过对钛酸锶（SrTiO3）及磷化铟（InP）等衬底上分子束外延生长的铬（Cr）和钒（V）共掺杂的拓扑绝缘体（Bi,Sb）2Te3薄膜（简写为CVBST）性质随衬底表面结构、磁性掺杂位置、层厚等因素改变的系统研究,实现了对薄膜磁学性质和量子反常霍尔效应行为的调控,并建立了对薄膜磁性和量子反常霍尔效应机制的深入理解。在此基础上,实现了利用两块具有不同矫顽场的量子反常霍尔效应薄膜样品模拟量子自旋霍尔效应系统。通过对该样品不同结构器件的低温输运性质研究发现其显示出和二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应类似的输运性质。（2）利用分子束外延技术制备出了量子反常霍尔效应双层和多层结构。寻找到一种可用于量子反常霍尔效应双层和多层结构间隔层的正常绝缘体材料硒化镉（CdSe）:其能隙高达1.74 eV且其（001）取向的薄膜与CVBST量子反常霍尔薄膜晶格失配很小（<2%）)。利用分子束外延技术实现了具有原子级平整界面的CVBST/CdSe异质结构的生长,发现了CdSe对CVBST的电、磁学性质影响很小。制备出CVBST薄膜和CdSe薄膜的超晶格结构,并在其中测量到高阶霍尔电导平台的量子反常霍尔效应,从而实现一种等效的高陈数量子反常霍尔系统。这种多层结构的实现不但为量子反常霍尔效应手征边缘态在低能耗电子学的应用打下了基础,还可用于实现具有一对外尔点的磁性外尔半金属。此外,利用CdSe作为间隔层还实现了具有不同矫顽场的量子反常霍尔双层结构的分子束外延生长,从而可以模拟出量子自旋霍尔效应的螺旋边缘态。这提供了一个可以研究量子自旋霍尔效应相关物理问题的平台。