全称应该为:“基于外尔轨道的三维量子霍尔效应”,由我国科学家观测到,研究成果已经于12月18日发表于《自然》主刊。
什么是霍尔效应?
就当复习高中知识了,美国物理学家霍尔在1879
全称应该为:“基于外尔轨道的三维量子霍尔效应”,由我国科学家观测到,研究成果已经于12月18日发表于《自然》主刊。
什么是霍尔效应?
就当复习高中知识了,美国物理学家霍尔在1879年发现了这种电磁现象,当电流垂直于外磁场穿过半导体载流子发生偏转,致使半导体上下两面产生电势差,这种电磁现象就被称为霍尔效应。至于载流子的偏转方向可以通过左手定则判断,简单的说就是带电粒子在磁场中受安培力发生偏转。
什么是量子霍尔效应?
随着量子力学的发展,霍尔效应也发展出了量子力学版本的。只有在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到,此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系,而出现量子化。量子霍尔效应主要包括整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称,以上两个都分别获得了诺贝尔奖。而上边的两种量子霍尔效应都是在二维或者准二维体系下才能被观测到。
基于外尔轨道的三维量子霍尔效应
而我国复旦大学物理学系修发贤课题组在拓扑狄拉克半金属砷化镉材料里观测到了三维量子霍尔效应,在这里发现了一个特殊的电子轨道被称为外尔轨道,电子可以通过该轨道从上表面来到下表面之后再返回上表面,这在之前的实验从来没有被发现过的。修发贤团队通过实验证明了电子的隧穿过程,这是量子霍尔效应从二维跨向三维的关键性一步。
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