霍尔效应理论发展过程的研究

以霍尔效应的发展过程为线索,从不同种载流子的经典霍尔效应的出发,系统阐述了霍尔效应的原理、反常霍尔效应、整数量子霍尔效应、分数量子霍尔效应以及自旋霍尔效应理论的发展过程,同时介绍了我国在这方面研究的最新进展.     

量子霍尔效应场论方法及相关论题第二版

量子霍尔效应堪称物理学中最令人感兴趣和最美丽的一种宏观量子现象。经典霍尔效应是1879年由美国物理学家霍尔发现的。过了一个世纪,1980年德国物理学家克利青发现了整数量子霍尔效应并因此荣获了1985年诺贝尔奖。1982年三位美国物理学家劳克林、施特默和华裔物理学家崔琦发现了分数量子霍尔效应,他们一起分享了1998年诺贝尔奖。     

量子霍尔效应与共振时间量子化

本文发展了Ｓｃｈｏｍｍｅｒｓ的时间观点，着重讨论了辐射与物质相互作用过程的时间和共振时间。本文通过假定辐射与物质作用过程为时间本征态，推出了共振时间量子化的重要结论。本文应用共振时间量子化推出了统一描述整数量子霍尔效应，分数量子霍尔效应和偶数或分子为偶数的分数量子霍尔效应的霍尔电导量子化公式。     

霍尔效应理论发展过程的研究

以霍尔效应的发展过程为线索,从不同种载流子的经典霍尔效应的出发,系统阐述了霍尔效应的原理、反常霍尔效应、整数量子霍尔效应、分数量子霍尔效应以及自旋霍尔效应理论的发展过程,同时介绍了我国在这方面研究的最新进展.     

拓扑平带上的分数量子反常霍尔效应(二)

拓扑平带模型属于著名Haldane模型的扩展版本,至少有一个能带具有非平庸的拓扑性质,即有非零的陈数(Chern number),另外,该能带的带宽很窄,且与其他能带间有较大能隙.通过对拓扑平带上强关联相互作用的费米子和玻色子晶格体系的系统数值研究,发现了一类新奇的阿贝尔型和非阿贝尔型分数量子霍尔效应.新发现的分数量子霍尔效应不同于传统朗道能级上的连续型分数量子霍尔效应,无须外加强磁场,有较大特征能隙,可在较高温度下存在,无需单粒子朗道能级,不能用常规Laughlin波函数来描述.这些无外加磁场、无朗道能级的分数化现象,定义了一类新的分数拓扑相,也称为分数陈绝缘体,其中的分数量子霍尔效应也称为分数量子反常霍尔效应.该新领域在近期引起了国际凝聚态物理学界的研究热情与广泛关注.对笔者与合作者在该领域的系列研究工作进行了综述介绍,以期引起国内外同行的进一步研究兴趣.     

拓扑平带上的分数量子反常霍尔效应（一）

拓扑平带模型属于著名Haldane模型的扩展版本,至少有一个能带具有非平庸的拓扑性质,即有非零的陈数（Chernnumber）,而且该能带的带宽很窄,同时与其他能带间有较大能隙．最近通过对拓扑平带上强关联相互作用的费米子和玻色子品格体系的系统数值进行研究,发现了一类新奇的阿贝尔型和非阿贝尔型分数量子霍尔效应．新发现的分数量子霍尔效应不同于传统朗道能级上的连续型分数量子霍尔效应,无须外加强磁场,有较大特征能隙,可在较高温度下存在,无需单粒子朗道能级,不能用常规Laughlin波函数描述．这些无外加磁场、无朗道能级的分数化现象,定义了一类新的分数拓扑相,也称为分数陈绝缘体,其中的分数量子霍尔效应也称为分数量子反常霍尔效应．该新领域在近期引起了国际凝聚态物理学界的研究热情与广泛关注．对笔者与合作者在该领域的系列研究工作进行综述介绍,以期引起国内外同行的进一步研究兴趣．     

整数量子霍尔效应平台的宽度

该文讨论了零温极限情况下整数量子霍尔效应(IQHE)的平台宽度和局域态。     

量子霍尔效应的研究及进展

对霍尔效应、量子霍尔效应、量子反常霍尔效应等霍尔效应家族一系列成员进行了介绍,并给出了各效应的应用或应用前景,首次综述了霍尔效应家族的发展史。     

量子霍尔效应——场论方法和相关主题

在描述微观粒子现象时，量子力学所获得的成功如此的眩目，以至于人们认为量子现象为微观世界所独有。然而，量子霍尔效应却是一种在二维电子系统中的宏观量子现象，换句话说，它是可以观测到的量子现象。在经典霍尔效应被发现的100年之后，1980年由K．von Klitzing发现整数量子霍尔效应，为此他获得了1985年的诺贝尔奖。分数霍尔效应是有另外3位科学家在1982年发现，其中包括华裔物理学家崔琦，同样，为此他们分享了1998年的诺贝尔奖。     

霍尔效应的最新发展及应用

拥有正常电子结构的材料可以在没有磁场作用下与电场发生作用并最终出现量子霍尔效应和自旋霍尔效应,本文详细介绍了这两种霍尔效应的理论原理及实验现象的最新进展。     

霍尔效应在无刷直流电机控制中的应用

霍尔效应是非常重要的磁电效应,霍尔效应原理广泛用于非电量测量、自动控制和信息处理等方面,文中在简单介绍霍尔效应原理和直流无刷电机控制原理的基础上,结合无刷直流电动机中使用的霍尔位置传感器,说明了霍尔位置传感器控制无刷直流电机的工作原理,阐述了无刷直流电机中应用的霍尔位置传感器的基本特性和霍尔位置传感器组必须满足的条件。最后对霍尔位置传感器的应用进行了展望,说明了霍尔位置传感器具有较广泛的用途。     

霍尔效应实验及其在电梯中的应用

该文介绍了霍尔效应实验的原理,提出了实验操作中容易忽视的问题及解决办法,并总结了目前霍尔效应在电梯领域的各种应用。     

Cu:SiO2渗流系统电输运特性研究

研究了Cu与SiO2组成的渗流系统的电阻率、霍尔系数等电输运特性,该体系临界指数t高于经典渗流理论的预测数值,不同于其它渗流系统.并且在Cux(SiO2)1-x这一非磁性金属系统中,发现了巨霍尔效应(GHE),其数值高于普通金属近3个数量级,为霍尔传感器材料研究提供了新途径.这种非磁性系统中的巨霍尔效应是由界观尺度的量子干涉效应引起的.     

基于霍尔效应的低成本简易流量计

根据霍尔效应采集流量信号,采用市面上常见的AT89C52型单片机处理数据,用1602LCD显示屏显示数据,设计出低成本的液体流量计。并且在流量计的后置电路中加入了反馈控制部分,当流量超过规定流量后,可以给出中断信号。可以应用于饮水机,或者水泵。     

一种材料霍尔系数测试系统的设计

硅酸铋（BSO）晶体具有泡克尔斯效应和法拉第磁光效应，通过BOS晶体的偏振光将受电场和磁场的调制，利用这一特性，设计了一种基于BSO晶体传感器的材料霍尔系数测试系统。     

磁感应强度矢量的三维测量

大学物理实验所使用的高斯计通常只能测出空间某一点磁场的一个分量,且不能对测量点进行空间定位,为完善实验功能,改进实验效果,设计了基于霍尔效应原理的磁感应强度矢量测量仪,通过调节三维坐标架实现组合式霍尔传感器探头的移动,完成3个分量方向磁感应强度信号的测量。组合式传感器与三维坐标架的一体化结构实现了空间任意一点磁感应强度矢量的测量。     

三维拓扑绝缘体的磁电耦合效应与冷暗物质轴子

介绍了拓扑绝缘体与量子霍尔效应"家族"的关系和由来,并且从轴子模型的起源角度探讨了三维拓扑绝缘体的磁电耦合效应与冷暗物质轴子模型的联系与区别.结果表明:它们的联系在于材料的电子能带结构和QCD真空结构在拓扑特性上相似,因而有相似的电磁响应;但二者的物理起源不同,有关提议的用磁性拓扑绝缘体(TMI)测暗物质轴子的实验探测的轴子应该是外来的而非TMI产生的.