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量子反常霍尔效应(量子反常霍尔效应是谁发现的)

2025-10-06 13:10:10 作者:wangsihai

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量子反常霍尔效应和量子霍尔效应有什么不同

量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应,它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。在零磁场中就可以实现量子霍尔态,更容易应用到人们日常所需的电子器件中。

然而,量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场,“相当于外加10个计算机大的磁铁,这不但体积庞大,而且价格昂贵,不适合个人电脑和便携式计算机。

:量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应,它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。在零磁场中就可以实现量子霍尔态,更容易应用到人们日常所需的电子器件中。

分数量子霍尔效应:劳赫林与J·K·珍解释了它的起源。两人的工作揭示了涡旋(vortex)和准粒子(quasi-particle)在凝聚态物理学中的重要性。热霍尔效应:垂直磁场的导体会有温度差。

量子霍尔效应:此为霍尔效应的量子力学版本。一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。霍尔效应 在1879年被物理学家霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的电磁感应完全不同。

薛其坤发现的量子霍尔反常效应,为什么说是诺奖级别的成就?

这个时候,就要讲到量子反常霍尔效应了,因为霍尔效应实现量子化,有着两个极端苛刻的前提条件:一是需要十几万高斯的强磁场,而地球的磁场强度才不过0.5高斯;二是需要接近于绝对零度的温度。

原因:在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家Klaus von Klitzing等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。

清华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”,被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破,又具有极高的商用价值。

“这篇文章结束了对量子反常霍尔效应多年的探寻,这是一项里程碑式的工作。我祝贺文章作者们在拓扑绝缘体研究中作出的重大突破。” 诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁教授评价其为“诺贝尔奖级的发现”。

由清华大学薛其坤院士领衔的科研团队首次在实验中发现量子反常霍尔效应,攻克世界难题。业内人士认为,这是世界基础科学领域的重大发现,将对信息技术进步产生重大影响,著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁称赞其是诺贝尔级的成绩。

量子霍尔效应与量子通信

1、量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。

2、量子霍尔效应 K. Von Klitzing,G. Dorda,M. Pepper于1979年发现,霍尔常数(强磁场中,纵向电压和横向电流的比值)是量子化的,RH=V/I=h/νe2,ν=1,2,3,……。这种效应称为整数量子霍尔效应。

3、量子自旋霍尔效应目前还只是一个科学上的东西,并没有技术化,所以现在并没有什么重要的应用。很多人说量子自旋霍尔效应与拓扑绝缘体可以做芯片,这个是一个说法,离真正做成芯片还有十万八千里的距离的。

4、量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。

反常霍尔效应的霍尔效应

1、年,霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现,即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应,这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。

2、定义不同 量子反常霍尔效应:量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应,它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。

3、原理:当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。

量子霍尔效应为什么省电

而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,让它们在各自的跑道上前进,没有相互碰撞所以不会发热。但是产生量子霍尔效应需要一定条件,就是加以强磁场。

量子自旋霍尔效应是指找到了电子自转方向与电流方向之间的规律,利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地舞蹈,从而使能量耗散很低。

在一个通有电流的导体中,如果施加一个垂直于电流方向的磁场,由于洛伦兹力的作用,电子的运动轨迹将产生偏转,从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压,这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。

霍尔效应 在1879年被物理学家霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的电磁感应完全不同。

量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。

分数量子霍尔效应发现一年后,劳克林提出了理论解释。他指出,在量子霍尔效应情形下,电子体系凝聚成了某种新型的量子流体。而且,他还提出一个多电子体系的波函数,用以描述电子间有相互作用的量子流体的基态。

量子反常霍尔效应的科研历史

理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导。

但量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场,这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命进程。 美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。

在凝聚态物理领域,量子霍尔效应研究是一个非常重要的研究方向。量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应,它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。在零磁场中就可以实现量子霍尔态,更容易应用到人们日常所需的电子器件中。

在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。

实现量子反常霍尔效应 清华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”,被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破,又具有极高的商用价值。