我国科学家初度不美观测到三维量子霍尔效应
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2019-06-03

我国科学家初度不美观测到三维量子霍尔效应

  新华社合肥5月15日电(记者徐海涛)霍尔效应描述了当磁场加载到金属和半导体上时,电力与磁力之间的一种彼此关系。

近140年来,国际科学界相继发现了霍尔效应和量子霍尔效应。 近期,中国科学手艺年夜学乔振华课题组与南方科技年夜学张立源课题组等合作,初度在毫米级的碲化锆材料上不美观测到了三维量子霍尔效应。   日前,国际学术期刊《自然》揭晓了该研究功效。 “这一新的尝试发现,给了我们一个新的材料系统,其中也能产生拓扑序。

”美国国家科学院院士文小刚高度评价说。

  1879年,美国科学家埃德温·霍尔在尝试中初度发现了“霍尔效应”,这对二极管的发现及半导体行业产生深远影响。

1980年,德国科学家冯·克利青初度在二维系统里发现了量子霍尔效应,改变了学界对物态和相变的理解,并把拓扑的概念引入到物理学研究范围,他也是以获得诺贝尔物理学奖。

  能否在三维系统中也不美观测到量子霍尔效应?这对丈量条件、材料系统的要求异常刻薄,几十年来,科学界一向未能打破。

  碲化锆是一种具有非凡性质的新材料,南方科年夜张立源团队从2014年起最先研究,意外发现这是一种研究三维系统的理想材料。

2017岁首,从事不异研究标的目的的中国科年夜乔振华团队与张立源团队最先合作,他们测试剖析了年夜量来自国内外科研机构的样品,终于在碲化锆这种三维材料上不美观测到了量子霍尔效应。   据体味,自从1980年发现量子霍尔效应后,学界把寄望力集中在二维系统。

此次发现的三维量子霍尔效应,补全了霍尔效应家族的一个重要拼图。   “丰富多彩的三维系统,将吸引浩繁学者插手到新型的三维量子物态以及相变范围的研究中,并为霍尔效应家族的成长供给一个全新的范围和视角。 ”乔振华说。   140年前,埃德温·霍尔教授还无法答复经典霍尔效应能做甚么。

现在,经典霍尔效应已走入公共生活,普遍应用于汽车、家电、手机等产物。 三维量子霍尔效应未来会有甚么样的应用?科学界将继续追求答案。 +1。