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中国科学家首次实验验证三维量子霍尔效应

发布时间: 2019-05-15 18:41 浏览次数: 来源:网络整理

  中新社合肥5月14日电 (范琼)中国科学技术大学14日消息,该校乔振华课题组与南方科技大学张立源课题组等合作,经过5年多的努力,首次在毫米级的碲化锆材料上观测到三维量子霍尔效应。

  这也是国际上首次实验验证到三维量子霍尔效应,研究成果近日发表在国际权威期刊《自然》上,引发国际学术界的关注。

  霍尔效应,1879年由美国物理学家霍尔发现的一个物理效应,是对电磁力规律的一个描述,是二极管发明的前提,也是半导体工业发展的重要基础。

  1980年,德国科学家冯·克利青首次在二维体系里发现了量子霍尔效应。1987年,哈佛大学伯特兰·霍尔珀林教授从理论上预言了三维体系存在量子霍尔效应。然而要观测到三维量子霍尔效应,对测量磁场条件或材料体系的要求异常苛刻,几十年来,科学界一直未有确凿的观测证据。

  从2014年起,南方科技大学张立源团队开始尝试实验研究该体系,意外发现碲化锆是研究三维体系的理想材料。2017年初,从事相同方向理论研究的中国科学技术大学乔振华团队与张立源团队开始合作,测试分析了难以计数的来自国内外著名研究机构的样品,终于在该三维宏观材料上观测到量子霍尔效应。

  乔振华教授说:“丰富多彩的三维体系,将吸引众多学者加入到新型的三维量子物态以及相变领域的研究之中,并为霍尔效应家族的发展提供一个全新的领域和视角。”(完)

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