复旦大学修发贤Nature:发现三维量子霍尔效应!
量子霍尔效应研究的重要性 量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一,迄今已有四个诺贝尔奖与其直接相关。但一百多年来,科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系,从未涉足三维领域。 给电子“定规矩”三维量子霍尔效应真的存在吗? 农贸市场往往热闹非凡,熙熙攘攘的人群四处拥挤。在导体中运动着的电子也是这样,没有明确的方向和轨迹,在运动的过程中还会使导体发热、产生能量损耗。 但井然有序的高速公路就不一样了,汽车们各有路线,不能回头,也不碰撞。如果电子也能如此,按照一定的规则有序运动,那么在传输过程中,能量损耗会大大减少。 早在130多年前,美国物理学家霍尔就发现,对通电的导体加上垂直于电流方向的磁场,电子的运动轨迹将发生偏转,在导体的纵向方向产生电压,这个电磁现象就是“霍尔效应”。如果将电子限制在二维平面内,在强大的磁场作用下,电子的运动可以在导体边缘做一维运动,变得“讲规则”“守秩序”。 但以往的......阅读全文
复旦大学修发贤Nature:发现三维量子霍尔效应!
量子霍尔效应研究的重要性 量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一,迄今已有四个诺贝尔奖与其直接相关。但一百多年来,科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系,从未涉足三维领域。 给电子“定规矩”三维量子霍尔效应真的存在吗? 农贸市场往往热闹非凡,熙熙攘攘的人群四处拥
石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应
荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下,观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持,标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下,电子会沿
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
英专家:量子反常霍尔效应预示新时代的来临
中国科学家从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,英国牛津大学专家对此发现予以高度评价,并指出这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临。 牛津大学物理系讲师索斯藤·赫斯耶达尔说:“这一成果预示着一个令人兴奋的新时代的来临——对于基础物理学来说,观察到量子反常霍尔效应让研究新的量子系统成为可能;
我国学者发现陈数可调量子反常霍尔效应
记者18日从中国科学技术大学获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心乔振华教授研究组,基于单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子反常霍尔效应。该成果日前发表在物理类国际学术期刊《物理评论快报》上,并被选为当期封面。 量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运
科学家发现陈数可调量子反常霍尔效应
量子霍尔效应是一种在外加强磁场下由于朗道能级量子化导致无耗散的量子输运特性。然而,外加强磁场这一需求极大限制了该效应的实际应用前景。近几十年来,探索无磁场的量子霍尔效应(即量子反常霍尔效应)吸引物理学家的关注,并在理论和实验上取得很大进展。目前,已经提出或实现的量子反常霍尔效应集中在陈数为1或者2的
石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517780.shtm
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理,系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙,预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来,拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展,并成为凝聚态物理研
科学家找到分数量子反常霍尔效应存在证据
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日,《物理评论X》发表上海交通大学物理与天文学院副教授李听昕、上海交通大学李政道研究所李政道学者刘晓雪团队与美国田纳西大学张阳团队合作的最新科研成果,他们设计制备出新型转角二碲
中国科学家实验上发现量子反常霍尔效应
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年的不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成的。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基
外尔轨道及三维量子霍尔效应研究获进展
华南师范大学物理学院教授王瑞强和邓明勋团队在拓扑狄拉克半金属中的外尔轨道及三维量子霍尔效应研究方面取得新进展。相关成果近日在线发表于《物理评论B》(Physical Review B)。属于拓扑半金属家族的外尔半金属以其低能外尔费米子激发而闻名,这些激发在外尔节点附近具有确定的手性。外尔节点以相反的
室温非线性霍尔效应
最新Nature Nanotechnology:室温非线性霍尔效应 几何相位和拓扑之间的紧密联系使得基于霍尔效应的现象已成为现代材料和物理学的主要研究重点之一,这促使了人们对物质拓扑态的探索和许多相应实际应用的开发。在线性响应方式下,霍尔电导率需要通过磁化或外部磁场来打破时间反演对称性。但最近
光磁电效应和霍尔效应的异同
光磁电效应和霍尔效应的异同虽然,光磁电效应与霍尔效应相似,但是它们是不同的效应。体现在三个方面:1)光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对,而霍尔效应中移动的是自由电子。2)针对材料不同,一个是半导体材料,一个是导体材料。3)使用情形也不一样,一个需要光照,一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体
光磁电效应和霍尔效应的异同
虽然,光磁电效应与霍尔效应相似,但是它们是不同的效应。体现在三个方面,1)光磁电效应中在磁场作用下移动的是电子空穴对,而霍尔效应中移动的是自由电子。2)针对材料不同,一个是半导体材料,一个是导体材料。3)使用情形也不一样,一个需要光照,一个不需要。利用光磁电效应可制成半导体红外探测器。这类半导体材料
反常霍尔效应研究取得进展
反常霍尔效应是最基本的电子输运性质之一。虽然反常霍尔效应早在1881年就被Edwin Hall发现,但其微观机制的建立却经历了一百余年的漫长历程。本世纪初,牛谦等人的理论工作揭示了反常霍尔效应的内禀机制与材料能带结构的贝里曲率有关,并得到了广泛的实验支持,反常霍尔效应也因此成为当今凝聚态物理研究
霍尔效应测试仪简介
霍尔效应测试仪,是用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数,而这些参数是了解半导体材料电学特性必须预先掌控的,因此是理解和研究半导体器件和半导体材料电学特性必备的工具。 霍尔效应测试仪介绍 该仪器为性能稳定、功能强大、性价比高的霍尔效应仪,在国内高校、研究所及半导体
郭光灿院士率先在冷原子系统中模拟曲面量子霍尔效应
我校郭光灿院士团队在量子模拟方面取得重要进展,该团队周正威教授研究组与美国莱斯大学、加州大学圣迭戈分校、中科院物理所合作,提出了一种在冷原子系统中模拟磁单极场的新方案,从而为在冷原子系统中研究曲面上的量子霍尔效应及寻找新的奇异量子态提供了理论指导。相关研究成果3月29日发表在《物理评论快报》上
中国科大团队在陈数可调量子反常霍尔效应研究新进展
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心国际量子功能材料设计中心与物理系教授乔振华研究组基于单层过渡金属氧化物发现了理论上陈数可调的量子反常霍尔效应。7月14日,相关研究成果发表在《物理评论快报》上。 量子霍尔效应是一种在外加强磁场下朗道能级量子化导致的无耗散的量子输运特性。然而,
磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展
图1:量子霍尔效应(左)与量子化反常霍尔效应(右)的比较示意图 最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日,中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破,研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作,乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应:将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上,由于石墨
研究发现轨道霍尔效应新规律
近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所科研团队在轨道电子学研究方面取得进展。该研究实验揭示了轨道霍尔效应中存在一种与传统自旋霍尔效应截然不同的非传统标度律,解决了长期以来制约自旋电子器件功耗优化的一个根本性矛盾。 在传统自旋霍尔材料中,提高器件性能的关键参数即自旋霍尔角与自旋霍尔电导率相互制
石墨烯中观察到分数量子反常霍尔效应,奇异电子态可实现更强大量子计算
分数量子霍尔效应通常在非常高的磁场下出现,但麻省理工学院的物理学家现在在简单的石墨烯中观察到了它。在5层石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫尔超晶格中,电子(蓝球)彼此强烈相互作用,并且表现得好像它们被分解成分数电荷一样。图片来源:桑普森·威尔科克斯。美国科学促进会优瑞科网站 美国麻省理工学院物理学
关于霍尔效应实验仪的概述
霍尔效应实验仪可形象地观察到霍尔电势的产生、了解霍尔传感器的道理。线圈的励磁电流、霍尔传感器的工作电流换向可用闸刀控制,也可选用继电器控制。继电器取代双刀双掷开关,大大提高了仪器的可靠性,减少故障。FB510 A 型霍尔效应实验仪用亥姆霍兹线圈或螺线管产生稳恒磁场,线圈的励磁电流、霍尔传感器的
霍尔效应实验仪的性能特点
1. 把励磁电流、霍尔传感器工作电流和霍尔电压接口采用不同规格的插座和专用连接线,接线互换是插不到插座中的,完全消除了接线错误的可能性,防止损坏霍尔片和设备确保仪器安全。 2. 励磁电流、霍尔传感器的工作电流换向均用继电器控制,取代了过去传统的双刀双掷开关,最大的优点是大大提高了仪器的可靠性,
薛其坤:发现量子反常霍尔效应是中国对科学界重要贡献
中国2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行,中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目,获得本年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。 “建立新的科学理论、发现新的科学效应和科学规律是基础研究‘皇冠上的明珠’。”薛其
碲化锆块体单晶体材料中首次观测到三维量子霍尔效应
从20世纪80年代初在二维电子体系中被发现至今,量子霍尔效应作为超导之外的另一个著名宏观量子现象在凝聚态物理中催生出了一个越趋活跃的研究领域。其内在本质,是将数学中的拓扑概念引入物理,超越了Landau根据对称性破缺理论对物质分类的传统标准,为近年的拓扑物态与拓扑材料的快速发展奠定了基础。 量
霍尔效应测试仪的技术参数
1、变温,常温和液氮温度(77K)下测量; 阻抗:10-6 to 107 载流子浓度(cm-3):107 -1021 2、样品夹具: 弹簧样品夹具(免去制作霍尔样品的麻烦); 3、测量材料:所有半导体材料包括Si,ZnO,SiGe,SiC,GaAs,InGaAs,InP,GaN(N型
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
FeSe单晶的高压霍尔效应研究获进展
费米面拓扑结构及其与磁性的相互关联,被认为是理解铁基高温超导机理的关键。大多数FeAs基高温超导体的能带结构包含位于布里渊区中心的空穴型费米面和位于布里渊区顶角的电子型费米面,因此,空穴和电子费米面之间的散射被普遍认为是铁基超导电子配对的重要机制。但是,在FeSe基高温超体系中,包括AxFe2-
霍尔效应测试仪的主要特点
1、高精密度电流源 输出电流之精确度可达2nA,如此微小之电流可用于半绝缘材料之量测,即高电阻值材料之量测。 2、高精密度电表 使用超高精度电表,电压量测能力可达nV等级,上限可达300V,极适合用于量测低电阻值材料。 3、外型精简、操作简单 外型轻巧、美观大方,磁铁组之极性更换也很灵