二维反铁磁(AFM)谷材料因其零净磁化、无杂散磁场和高磁稳定性，被视为构建低功耗、高密度谷电子器件的理想候选。然而，其普遍存在的面内磁化与自旋简并严重抑制净谷极化，导致反常谷霍尔效应(AVHE)难以实现。要突破这一瓶颈，亟需一种同时具备面外磁各向异性、本征铁电性与可调控谷自由度的AFM体系。

本工作基于第一性原理计算，系统研究了H功能化的MXene双层Cr₂CH₂体系，提出了一种通过层间滑移或外加电场调节AVHE 的新机制。该策略通过自旋-谷-电子的耦合调控，实现了反铁磁体系中的多自由度操控。研究发现，AB双层同时具有本征铁电性和自旋极化的谷极化，反转铁电极化方向可实现层依赖的谷极化控制及层锁定AVHE的生成。对于缺乏铁电性的AA双层，施加垂直电场可诱导能带中的自旋分裂。这使得通过改变施加电场的方向来控制层依赖的谷极化和AVHE成为可能。这项工作为基于AFM谷材料开发电写入和电读取存储器设备提供了可行的策略和设计原则。

该成果于2025年11月12日在物理学著名期刊Phys. Rev. B 在线发表，通讯作者为纪维霄副教授和张昌文教授。本研究由国家自然科学基金（No：52173283）和山东省自然科学基金（No：ZR2023MA091及ZR2025MS46）资助下。

论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/mv8w-7svx