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拓扑绝缘体具有螺旋形的狄拉克表面态，能够在没有任何热耗散的情况下输运自旋电流，因此在自旋电子学领域引起了极大的关注.特别是，最近研究较热的量子现象，量子反常霍尔效应.解决电脑发热，能量耗散等一系列难题会成为未来计算机和信息领域前所未有的重大成就.理论预言，在三维强拓扑绝缘体薄膜中掺杂3d过渡金属元素，能够实现长程铁磁序，并且在原Dirac点处打开带隙，而具有纯相和在布里渊区单个的狄拉克点的Bi2Se3(约0.3 eV最大带隙)被公认的在自旋电子应用方面最具有科研价值和应用潜力的拓扑材料，理论计算报道Cr掺杂的Bi2Se3体系能够实现铁磁性和绝缘态，不会引入载流子.