自然信息

英国和美国的物理学家发现了“量子霍尔效应”(这是半导体复合物在一定条件下具有的一种异常特性)的一些新证据.他们的实验结果对解释该效应的一些现存理论提出了新的挑战,并且表明还有很多问题尚待研究澄清.     

1985年诺贝尔奖金获得者简介

物理奖该项奖金授予西德慕尼黑普朗克研究所的固体物理学家克里钦(Klaus von Klitzing),以表彰他在“量子霍尔效应”研究中所取得的巨大成就。克里钦的成就将普朗克的量子论工作带入“微片”的年代。早在5年前他在符茨堡大学时就开始了二维电子气体的研究工作。产生二维电子气体要求一种金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。他特别对测量MOSFET中二维电子层的霍尔效应感兴趣。他发现,霍尔电阻只能取少量的值,每一值与电阻的表观基本值有关。他还意外地发现,电阻值完全与随实验条件而变化的量值无关。霍尔电阻     

量子霍尔效应

在低温、强磁场下发现量子霍尔效应和分数量子霍尔效应,还是近几年的事。这些发现不仅对于基础研究,而且在应用上也都具有相当的价值。因而近年来发展极快,每年都有实质性的进展。《量子霍尔效应》一文,对此作了介绍。     

触及诺贝尔奖

<正>在令人着迷且肉眼看不到的量子世界,粒子有自己独特的一套"生活方式",它们的行为难以用经典力学去解释,量子力学应运而生。从20世纪80年代开始,有关量子霍尔效应的研究已先后两次斩获诺贝尔奖,可这一家族中的"量子反常霍尔效应"却一直与全世界物理学家捉着迷藏,不肯露出庐山真面目。今年3月,这一世界性的难题终于在我国科学家的手中攻克,证实了人们期待已久的"量子反常霍尔效应"的存在。这是量子霍尔家族的最后一位成员,它和此前发现的量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应组成了量子霍     

永不停息的“霍尔接力赛”

<正>如果把人类的一切活动比作一场体育盛会,那人类的科研活动就是这场体育盛会中的"接力赛"。与体育赛事中具有普通意义的"接力赛"不同的是,人类科学研究活动这场"接力赛"只有起点,没有终点,"接力赛"中的"运动健儿"也将永不停息,"运动精神"代代相传。同样,"霍尔接力赛"也将永不停息。霍尔不信奉权威麦克斯韦关于电磁现象的论断,经过艰苦的探索和实验,提出了著名的"霍尔效应"。接着,整数量子霍尔效应被发现了,分数量子霍尔效应也被发现     

拓扑绝缘体与量子反常霍尔效应

量子霍尔效应是一种可以在宏观尺度出现的量子现象,由二维电子系统在强磁场下所具有的独特拓扑性质所引起.长期以来人们一直希望能够实现不需外磁场的量子霍尔效应,以便将其应用于低能耗电学器件.磁性拓扑绝缘体薄膜可能具有的量子化的反常霍尔效应即是一种可以在零磁场下出现的量子霍尔效应.本文介绍了拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应的概念发展及量子反常霍尔效应如何在磁性掺杂拓扑绝缘体中实验实现,并探讨了量子反常霍尔效应在低能耗器件方面的应用前景.     

神奇的超导

超导体是荷兰物理学家卡麦林·昂奈斯于1911年在实验中发现的。他在研究各种元素在低温条件下的导电率时,令人吃惊的现象发生了。在昂奈斯把温度降低到4.15K时,水银的电阻率突然消失,后来他又通过实验发现锡和铅的电阻也会在确定的温度条件下消失,从而证实了这一出人意料的结果。1913年,昂奈斯首次引入"超导电性"一词,用来描绘物质这一新的状态。所谓超导     

历史

正8.13早在1785年,物理学家亨利·卡文迪什就制备出了氩,不过他没发现这是一种新的元素。直到19世纪末期,英国物理学家瑞利勋爵发现从空气样本中去除氧、二氧化碳、水汽等后得到的氮气和从氨分解出的氮气密度大约有千分之一的差别。于是,他在很有名望的《自然》杂志上发表了他的发现,并请大家帮忙分析其中的原因。伦敦大学的化学教授莱姆塞推断空气中的氮气里可能含有一种较     

半导体化学的一些問題

近年来,半导体科学具有了非常重大的意义,它对很多科学技术部門的发展起着决定性作用。因此,在发展苏联国民經济的七年計划草案中(这个计划中的控制数字將提交苏共第二十一次代表大会討論)对半导体給予很大的注意,这是很自然的。如果不广泛吸取化学的概念和方法,半导体技术的进一步发展(这同利用新的半导体材料有关)和半导体理论的向前发展都是不可能的。有必要建立一个边缘学科,把固体物理学和化学连结起来。这个学科就是半导体化学。半导体科学向化学方面发展的轉折点是在战后的头几年开始的。当时,物理学家已经确定了鍺和硅的     

受主型热缺陷补偿的n-Ge常温下的反常伏安特性

近年来,人们在各种半导体材料中不断发现了一些新的反常特性,但由于人们对这些反常特性的机理和产生的规律性看法不一,所以至今这方面的研究仍在进行中. 自n-Ge常温反常Hall效应、反常磁致电阻效应圈和反常电导效应发现以来,人们     

莫特模型之争

1979年8月27日至31日在美国坎布里奇的哈佛大学召开了第八届非晶态和液态半导体国际会议,在这次会议上围绕着“莫特模型”展开了针锋相对的争论. 莫特爵士是当代著名的固体物理学家,在1956～1975年间曾任英国剑桥大学卡文迪许教授和卡文迪许实验室主任,这被认为是英国物理学界的最高荣誉地位.莫特爵士在固体物理学中的成就是十分广泛的,最近十多年来他致力于固体物理一个新领域——非晶态物质电子过程的研究,并被誉为是这个新的学科分支的一位奠基人.正是由于在非晶态电子理论方面的成     

非晶态半导体多层膜a-Si:H/a-SiN_x:H的总应力随退火温度变化的研究

一、引言 近几年以来,非晶态半导体多层膜结构越来越引起人们的极大兴趣,由于非晶态半导体本身结构是长程无序的,因此在制备多层膜时,不象晶态那样,需要在材料选择上考虑严格的晶格匹配问题。加之它有许多新奇的特性,这就为非晶态半导体又开拓了一个新的研究领域,然而它和其他非晶态半导体材料一样,在薄膜的制备过程中,积存了很大的内应力。当应     

半导体超导的研究进展

美国加州大学伯克利分校的物理学家声称,他们在观察了用于许多半导体器件中的砷化镓的超导性数据后,发现一种超导半导体。与此同时,美国的几位物理学家试图模拟这一实验。但并未成功。据美国电话电报公司贝尔实验室的一位超导体研究员鲍勃·卡瓦称(Bob Cava),科学家     

推荐《半导体物理学》

<正>20世纪初发展的量子力学和相对论改变了我们对世界的认识，而20世纪中期开始迅猛发展的半导体科技是我们改造世界的利器。半导体电路在每个家庭里都司空见惯，半导体改变了我们工作、交流、娱乐和思考的方式。半导体物理学是半导体科技的基础，是量子理论在固体材料中的应用，而半导体科技的未来发展也离不开量子理论和半导体物理学的进步。可是大家对半导体的了解还不太多，现在的一些教材也不太能够跟上时代的步伐。《半导体物理学》这本书有助于填补这个空白。     

围绕霍尔效应的那些概念

<正>霍尔效应:此为电磁效应的一种,是美国物理学家霍尔于1879年发现的。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。产生的横向电压被称为霍尔电压,霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。由于洛伦兹力的大小与磁场成正比,所以霍尔电阻也与磁场成线性变化关系。与量子霍尔效应相关的发现之所以屡获学术大奖,是因为霍尔效应的功能在许多技术设计中都十分重要。人们日常生活中常用的很多电子器件的设计原理都来自霍尔效应,仅汽车     

热处理对表面包覆纳米In2O3有机溶胶光学性质的影响

1983年美国Hugles研究所的Jain和Lind在市售的半导体微晶掺杂的滤波玻璃中发现了半导体纳米材料大的三阶非线性效应和超快速的时间响应.从此半导体纳米材料作为一种新的非线性光学材料引起了科学界的瞩目,对它的研究也蓬勃开展起来.体相In_2O_3是一类具有较大非共振三阶光学非线性的无机材料(λ=1.9μm,x~(3)=1700×10~(-15)esu.为了研究其在纳米尺度下光学非线性的变化和寻找高光学非线性的半导体纳米材料,我们采用热水解法合成了表面包覆有硬脂酸的纳米In_2O_3有机溶胶体系.采用表面包覆是基于以下两方面的考虑:首先,纳米材料由于其微小的颗粒和大的表面积,是热动力学上不     

在半导体中的奇特情况

在英国和美国,科学家们已发现同“量子霍耳效应“相联系的新的数据——在某些特定条件下发生在半导体化合物中电子行为值得注意的动向。这些结果对过去解释量子霍耳效应的理论提出新的挑战,并且说明在这个领域中有更多的东西被人们所理解。     

半导体介观体系的物理

介观物理是凝聚态物理中的一个新的发展方向，本文介绍了几种典型半导体介观体系中的电子输运性质。     

纪念黄昆先生

<正>黄昆(1919.9.2—2005.7.6)是著名的物理学家,长期从事固体物理理论和半导体物理学的研究和教学工作,是中国固体物理学和半导体物理学的奠基人之一。2019年是黄昆先生诞辰100周年,他离开我们已经14年了。黄昆出生于1919年,当时第一次世界大战刚刚结束,中国作为名义上的战胜国却在巴黎和会上遭遇耻辱性的外交失败。这一年还不是     

听从“深渊”的召唤——记地球物理学家罗杰·萨默斯的生命起源寻觅之路

<正>●地球生物学家罗杰·萨默斯(Roger Summons)通过分析在地球深处岩石内发现的有机材料,寻觅生命起源和进化的证据……他认为这种证据不仅存在于我们居住的星球上,也可能存在于火星上。调整目标1979年,萨默斯在位于堪培拉市的澳大利亚国立大学(ANU)专门从事光合作用和植物激素结构的研究。他对这一学科的关注是受到来自加利福尼亚的两位访问学者的启发:一位是圣迭戈加州大学的生物学家安德鲁·本森(Andrew Benson),他是发