量子反常霍尔效应自发现以来,一直受到科研工作者的广泛关注。该效应是指在不加外场的情况下,样品的边界处呈现手性边缘态。量子反常霍尔效应的实现促进量子霍尔物理的研究和应用,其在低功耗电子器件方面具有很大的应用前景。由于该效应对材料体系的要求极为苛刻,到目前为止,其实现温度非常低（仅约为1K）,这极大地限制了其在实际中的应用,因此,提高量子反常霍尔效应的观察温度是科研人员亟待解决的问题。本论文提出在二维磁性材料体系中,通过表面修饰、应力等方法实现量子反常霍尔效应,以此来提高观察温度。具体研究内容如下:1.系统地研究了由二维铁磁绝缘体（CrI3、CrBr3）与过渡金属硫族化物（MoS2,MoSe2,MoTe2,WS2,WSe2）单层构建的十种范德华异质结的电学、磁学和拓扑性质。结果发现MoTe2/CrBr3异质结中谷劈裂约为28.7 meV,大于实验中在WSe2/CrI3异质结中观测到3.5 meV的谷劈裂;WSe2/CrBr3异质结中存在谷极化的量子反常霍尔效应,进一步通过k·p模型分析表明,其拓扑机制是自旋-轨道耦合（SOC）作用在MoTe2/CrBr3和WSe2/CrBr3异质结构中诱导d-d能带翻转;在空穴掺杂的MoTe2/CrI3异质结中可以实现量子反常霍尔效应。该研究为实验在二维铁磁范德华异质结中实现丰富的谷极化态提供了指导。2.研究了二维铁磁绝缘体CrBr3单层和Na掺杂CrBr3单层的电学、磁学和拓扑性质。结果发现CrBr3单层有非平庸的拓扑导带,其陈数C=2,通过碱金属掺杂的方式掺入电子可将该拓扑态移至费米能级附近。由于非狄拉克和狄拉克色散能带的协同耦合作用,使得Na掺杂的CrBr3体系陈数变为-4。此外我们还预测,Na掺杂CrBr3体系的居里温度约为54 K,高于CrBr3单层。该研究为在二维铁磁体系中实现高温和高陈数量子反常霍尔效应提供了理论依据。3.提出将二维铁磁绝缘体CrI3中的一个Cr替换为Mn,可得到CrMnI6这一新型铁磁材料体系。研究发现CrMnI6单层的剥离能与石墨烯的剥离能相当,并且该单层可以稳定存在,进一步研究发现该体系是C=2的二维铁磁绝缘体,其居里温度约为87 K。CrMnI6体系的提出为二维铁磁绝缘体提供了更多选择,为高温量子反常霍尔效应的实现提供了一种理想材料。4.研究了本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4类材料——MnSb2Te4、MnBi2Se4和MnSb2Se4的电学、磁学和拓扑性质。研究发现这三种体系与MnBi2Te4具有相同的晶体结构,并且这些材料很容易剥落到单层,单层也可稳定存在。我们还发现在层状铁磁的MnSb2Te4和MnBi2Se4体系中也可以实现量子反常霍尔效应。