发现量子反常霍尔效应

2013年3月15日,由清华大学、中科院物理所和美国斯坦福大学组成的研究团队在《科学》杂志在线发文,宣布通过实验,首次发现了一个神奇而重要的物理现象——量子反常霍尔效应。这篇论文被杨振宁先生称为中国实验室里诞生的第一篇诺贝尔奖级别的物理学论文。未来,基于量子反常霍尔效应制成的新型电子器件,或许会取代我们现在使用的这些半导体器件,使信息技术进入一个全新的时代。     

我科学家首次在实验中发现量子反常霍尔效应

由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是我国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。     

拓扑绝缘体是关键

量子反常霍尔效应是由清华大学薛其坤院士带领的由清华大学、中科院物理所和美国斯坦福大学等单位组成的研究团队发现的。我们拜访了薛其坤院士,请他来讲讲什么是量子反常霍尔效应,以及他们是如何发现这个现象的。     

霍尔效应

量子反常霍尔效应是我国科学家从该实验上独立观测到的一个重要物理现象,也是世界基础研究领域的一项重要科学发现.这是在美国物理学家霍尔于1880年发现霍尔效应133年后终于实现了反常霍尔效应的量子化,是我国科学家从实验上独立观测到的一个重要物理现象,也是世界基础研究领域的一项重要科学发现.该文将详细讲解霍尔效应的发展历史.     

我国科学家首次发现“量子反常霍尔效应”

"这个研究成果是从中国实验室里,第一次发表出来了诺贝尔物理奖级别的论文,这不仅是清华大学、中科院的喜事,也是整个国家发展中喜事。"4月10日,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高度评价了我国科学家的重大发现--量子反常霍尔效应。由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上     

原子团簇吸附/掺杂转角双层石墨烯的量子反常霍尔效应实验研究

<正>我校物理电子工程学院孙海斌博士2018年获批国家自然科学基金面上项目:原子团簇吸附/掺杂转角双层石墨烯的量子反常霍尔效应实验研究,项目编号:11874317.量子反常霍尔效应是当前凝聚态物理和材料物理领域的一大研究热点,它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生,能够极大地克服摩尔定律的极限,     

清华大学副校长薛其坤教授到中央民族大学理学院作报告

正2016年12月22日,应中央民族大学理学院邀请,中国科学院院士、清华大学物理系长江计划特聘教授、凝聚态物理学专家,现任清华大学副校长的薛其坤教授为理学院光电信息科学与工程、应用物理、纳米材料与技术专业学生作题为"成长发展之路"的励志报告.薛其坤院士是首位发现量子反常霍尔效应者之一.他带领的团队在国际顶尖专业期刊《科学》杂志上发表的关于量子反常霍尔效应的论文被诺贝尔物理学奖得主杨振宁先生评价为诺贝尔物理奖级别的论     

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。     

我国科学家发现新型费米子

<正>英国《自然》杂志今天(6月19日)在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。新型费米子的发现,是继"拓扑绝缘体""量子反常霍尔效应""外尔费米子"之后,中科院物理所     

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。     

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。     

CoFeB/Pt反常霍尔效应标度关系的研究

本文研究了磁控溅射法制备的CoFeB/Pt薄膜的反常霍尔效应.通过测量不同温度下（5-300K）的反常霍尔效应,系统研究了反常霍尔效应的标度关系,发现反常霍尔系数RS与纵向电阻率ρxx之间的关系满足RS=aρxx＋bρ2xx,当CoFeB较薄时,Skew-Scattering机制对反常霍尔效应的贡献占主导地位,随者CoFeB厚度的增加,反常霍尔效应的物理机制过渡为SideJump机制.     

量子化反常霍尔效应及其研究进展

量子反常霍尔效应是在没有外磁场的情况下由自发磁化导致的量子化霍尔电导效应,其物理本质是自发磁化和自旋轨道耦合相互作用共同导致的拓扑非平庸的电子结构.因为此效应使用的是电荷流,更容易与现有的电子学技术兼容,它将推进新一代低能量消耗晶体管和电子学器件的发展.介绍了量子化反常霍尔效应的发展历程、产生机理,及其目前的研究进展.     

霍耳效应理论研究发展历程

自1879年霍尔效应发现以来,反常霍尔效应、自旋霍耳效应以及量子霍尔效应相继取得了突破性的进展,但是关于霍尔效应的部分理论机制还处于争论之中,迄今仍是科学研究的热点。本文从经典的霍尔效应开始,系统地介绍霍尔效应的发展历程。     

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.     

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.     

“未来科学大奖”寄望科学未来

正冠以"首届",冠以"未来科学",冠以"大奖",备受注目,自是情理之中。9月19日,首届"未来科学大奖"在北京揭晓。其中"生命科学奖"由被誉为无创DNA产前检测的奠基人的香港中文大学卢煜明教授摘得,"物质科学奖"由打破了欧姆定律"魔咒"发现量子反常霍尔效应和单层铁硒超导等新奇量子效应的中国科学院院士、清华大学薛其坤教授获得。奖项颁出后,人们的目光都为100万美元的     

非微扰量子场论对易关系的实验基础（1）：传播子中的量子场 反常？…

传播子与（Ｎ＋２）点截断格林函数的物理奇异性，基数与非线性度都是由量子反常维度所控制，间隙阵发效应的标志量与量子场反常维度成正比，间隙阵发效应是量子场对易关系的实验基础。     

非微扰量子场论对易关系的实验基础(1):传播子中的量子场反常维度与物理奇异性间隙阵发效应(英文)

传播子与（Ｎ＋２）点截断格林函数的物理奇异性，基数与非线性度都是由量子场反常维度所控制的．间隙阵发效应的标志量与量子场反常维度成正比．间隙阵发效应是量子场对易关系的实验基础．     

钉扎在高温超导体反常霍尔效应中的作用

研究了钉扎在高温超导体反常霍尔效应中的作用。将从Ginzburg-Landau(GL) 理论出发推导出的扩展幂律方程应用到高温超导体霍尔效应中, 并详细考虑钉扎效应, 得到了霍尔电阻在低温低场端分别关于温度和磁场的两个标度律, 不同高温超导体的实验数据可以很好地标度在一起。同时, 基于含时GL理论的结果并考虑钉扎效应,给出了一组描述存在一次或多次霍尔反号的高温超导体的霍尔电导方程。