復旦大學修發賢Nature:發現三維量子霍爾效應!
量子霍爾效應研究的重要性 量子霍爾效應是20世紀以來凝聚態物理領域最重要的科學發現之一,迄今已有四個諾貝爾獎與其直接相關。但一百多年來,科學家們對量子霍爾效應的研究仍停留于二維體系,從未涉足三維領域。 給電子“定規矩”三維量子霍爾效應真的存在嗎? 農貿市場往往熱鬧非凡,熙熙攘攘的人群四處擁擠。在導體中運動著的電子也是這樣,沒有明確的方向和軌跡,在運動的過程中還會使導體發熱、產生能量損耗。 但井然有序的高速公路就不一樣了,汽車們各有路線,不能回頭,也不碰撞。如果電子也能如此,按照一定的規則有序運動,那么在傳輸過程中,能量損耗會大大減少。 早在130多年前,美國物理學家霍爾就發現,對通電的導體加上垂直于電流方向的磁場,電子的運動軌跡將發生偏轉,在導體的縱向方向產生電壓,這個電磁現象就是“霍爾效應”。如果將電子限制在二維平面內,在強大的磁場作用下,電子的運動可以在導體邊緣做一維運動,變得“講規則”“守秩序”。 但以往的......閱讀全文
復旦大學修發賢Nature:發現三維量子霍爾效應!
量子霍爾效應研究的重要性 量子霍爾效應是20世紀以來凝聚態物理領域最重要的科學發現之一,迄今已有四個諾貝爾獎與其直接相關。但一百多年來,科學家們對量子霍爾效應的研究仍停留于二維體系,從未涉足三維領域。 給電子“定規矩”三維量子霍爾效應真的存在嗎? 農貿市場往往熱鬧非凡,熙熙攘攘的人群四處擁
“量子反常霍爾效應”研究取得重大突破
由中國科學院物理研究所和清華大學物理系的科研人員組成的聯合攻關團隊,經過數年不懈探索和艱苦攻關,最近成功實現了“量子反常霍爾效應”。這是國際上該領域的一項重要科學突破,該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程,都是由我國科學家獨立完成。 量子霍爾效應是整個凝聚態物理領域最重要、最
我國學者發現陳數可調量子反常霍爾效應
記者18日從中國科學技術大學獲悉,該校合肥微尺度物質科學國家研究中心喬振華教授研究組,基于單層過渡金屬氧化物發現了理論上陳數可調的量子反常霍爾效應。該成果日前發表在物理類國際學術期刊《物理評論快報》上,并被選為當期封面。 量子霍爾效應是一種在外加強磁場下由于朗道能級量子化導致的無耗散的量子輸運
英專家:量子反常霍爾效應預示新時代的來臨
中國科學家從實驗中首次觀測到量子反常霍爾效應,英國牛津大學專家對此發現予以高度評價,并指出這一成果預示著一個令人興奮的新時代的來臨。 牛津大學物理系講師索斯藤·赫斯耶達爾說:“這一成果預示著一個令人興奮的新時代的來臨——對于基礎物理學來說,觀察到量子反常霍爾效應讓研究新的量子系統成為可能;
科學家發現陳數可調量子反常霍爾效應
量子霍爾效應是一種在外加強磁場下由于朗道能級量子化導致無耗散的量子輸運特性。然而,外加強磁場這一需求極大限制了該效應的實際應用前景。近幾十年來,探索無磁場的量子霍爾效應(即量子反常霍爾效應)吸引物理學家的關注,并在理論和實驗上取得很大進展。目前,已經提出或實現的量子反常霍爾效應集中在陳數為1或者2的
中國科學家實驗上發現量子反常霍爾效應
由中國科學院物理研究所和清華大學物理系的科研人員組成的聯合攻關團隊,經過數年的不懈探索和艱苦攻關,最近成功實現了“量子反常霍爾效應”。這是國際上該領域的一項重要科學突破,該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程,都是由我國科學家獨立完成的。 量子霍爾效應是整個凝聚態物理領域最重要、最基
石墨烯中觀察到分數量子反常霍爾效應
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517780.shtm
科學家找到分數量子反常霍爾效應存在證據
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509583.shtm9月27日,《物理評論X》發表上海交通大學物理與天文學院副教授李聽昕、上海交通大學李政道研究所李政道學者劉曉雪團隊與美國田納西大學張陽團隊合作的最新科研成果,他們設計制備出新型轉角二碲
物理所預言硅烯中的量子自旋霍爾效應
最近,中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)姚裕貴研究員以及博士生劉鋮鋮、馮萬祥采用第一性原理,系統地研究了硅烯的晶體結構、穩定性、能帶拓撲和自旋軌道耦合打開的能隙,預言了在硅烯中可以實現量子自旋霍爾效應。 ? 近幾年來,拓撲絕緣體的研究在世界范圍內飛速發展,并成為凝聚態物理研
外爾軌道及三維量子霍爾效應研究獲進展
華南師范大學物理學院教授王瑞強和鄧明勛團隊在拓撲狄拉克半金屬中的外爾軌道及三維量子霍爾效應研究方面取得新進展。相關成果近日在線發表于《物理評論B》(Physical Review B)。屬于拓撲半金屬家族的外爾半金屬以其低能外爾費米子激發而聞名,這些激發在外爾節點附近具有確定的手性。外爾節點以相反的
室溫非線性霍爾效應
最新Nature Nanotechnology:室溫非線性霍爾效應 幾何相位和拓撲之間的緊密聯系使得基于霍爾效應的現象已成為現代材料和物理學的主要研究重點之一,這促使了人們對物質拓撲態的探索和許多相應實際應用的開發。在線性響應方式下,霍爾電導率需要通過磁化或外部磁場來打破時間反演對稱性。但最近
光磁電效應和霍爾效應的異同
光磁電效應和霍爾效應的異同雖然,光磁電效應與霍爾效應相似,但是它們是不同的效應。體現在三個方面:1)光磁電效應中在磁場作用下移動的是電子空穴對,而霍爾效應中移動的是自由電子。2)針對材料不同,一個是半導體材料,一個是導體材料。3)使用情形也不一樣,一個需要光照,一個不需要。利用光磁電效應可制成半導體
光磁電效應和霍爾效應的異同
雖然,光磁電效應與霍爾效應相似,但是它們是不同的效應。體現在三個方面,1)光磁電效應中在磁場作用下移動的是電子空穴對,而霍爾效應中移動的是自由電子。2)針對材料不同,一個是半導體材料,一個是導體材料。3)使用情形也不一樣,一個需要光照,一個不需要。利用光磁電效應可制成半導體紅外探測器。這類半導體材料
反常霍爾效應研究取得進展
反常霍爾效應是最基本的電子輸運性質之一。雖然反常霍爾效應早在1881年就被Edwin Hall發現,但其微觀機制的建立卻經歷了一百余年的漫長歷程。本世紀初,牛謙等人的理論工作揭示了反常霍爾效應的內稟機制與材料能帶結構的貝里曲率有關,并得到了廣泛的實驗支持,反常霍爾效應也因此成為當今凝聚態物理研究
霍爾效應測試儀簡介
霍爾效應測試儀,是用于測量半導體材料的載流子濃度、遷移率、電阻率、霍爾系數等重要參數,而這些參數是了解半導體材料電學特性必須預先掌控的,因此是理解和研究半導體器件和半導體材料電學特性必備的工具。 霍爾效應測試儀介紹 該儀器為性能穩定、功能強大、性價比高的霍爾效應儀,在國內高校、研究所及半導體
郭光燦院士率先在冷原子系統中模擬曲面量子霍爾效應
我校郭光燦院士團隊在量子模擬方面取得重要進展,該團隊周正威教授研究組與美國萊斯大學、加州大學圣迭戈分校、中科院物理所合作,提出了一種在冷原子系統中模擬磁單極場的新方案,從而為在冷原子系統中研究曲面上的量子霍爾效應及尋找新的奇異量子態提供了理論指導。相關研究成果3月29日發表在《物理評論快報》上
石墨烯與硅烯中的量子反常霍爾效應研究獲理論新突破
近日,中國科學技術大學教授喬振華研究組與校內外同行合作在預言石墨烯和硅烯中的量子反常霍爾效應方面取得新突破,研究成果發表在3月14日和21日的《物理評論快報》上。 通過與校內外同行合作,喬振華提出一種新的實驗方案來實現量子反常霍爾效應:將石墨烯置于反鐵磁絕緣體材料鐵鉍酸的鐵磁面上,由于石墨
中國科大團隊在陳數可調量子反常霍爾效應研究新進展
近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心國際量子功能材料設計中心與物理系教授喬振華研究組基于單層過渡金屬氧化物發現了理論上陳數可調的量子反常霍爾效應。7月14日,相關研究成果發表在《物理評論快報》上。 量子霍爾效應是一種在外加強磁場下朗道能級量子化導致的無耗散的量子輸運特性。然而,
磁性拓撲絕緣體中的量子化反常霍爾效應研究取得進展
圖1:量子霍爾效應(左)與量子化反常霍爾效應(右)的比較示意圖 最近,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室方忠、戴希研究組在無需外磁場的量子霍爾效應研究中取得重要進展。本工作發表在《科學》雜志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
石墨烯中觀察到分數量子反常霍爾效應,奇異電子態可實現更強大量子計算
分數量子霍爾效應通常在非常高的磁場下出現,但麻省理工學院的物理學家現在在簡單的石墨烯中觀察到了它。在5層石墨烯/六方氮化硼 (hBN) 莫爾超晶格中,電子(藍球)彼此強烈相互作用,并且表現得好像它們被分解成分數電荷一樣。圖片來源:桑普森·威爾科克斯。美國科學促進會優瑞科網站 美國麻省理工學院物理學
霍爾效應實驗儀的性能特點
1. 把勵磁電流、霍爾傳感器工作電流和霍爾電壓接口采用不同規格的插座和專用連接線,接線互換是插不到插座中的,完全消除了接線錯誤的可能性,防止損壞霍爾片和設備確保儀器安全。 2. 勵磁電流、霍爾傳感器的工作電流換向均用繼電器控制,取代了過去傳統的雙刀雙擲開關,最大的優點是大大提高了儀器的可靠性,
關于霍爾效應實驗儀的概述
霍爾效應實驗儀可形象地觀察到霍爾電勢的產生、了解霍爾傳感器的道理。線圈的勵磁電流、霍爾傳感器的工作電流換向可用閘刀控制,也可選用繼電器控制。繼電器取代雙刀雙擲開關,大大提高了儀器的可靠性,減少故障。FB510 A 型霍爾效應實驗儀用亥姆霍茲線圈或螺線管產生穩恒磁場,線圈的勵磁電流、霍爾傳感器的
碲化鋯塊體單晶體材料中首次觀測到三維量子霍爾效應
從20世紀80年代初在二維電子體系中被發現至今,量子霍爾效應作為超導之外的另一個著名宏觀量子現象在凝聚態物理中催生出了一個越趨活躍的研究領域。其內在本質,是將數學中的拓撲概念引入物理,超越了Landau根據對稱性破缺理論對物質分類的傳統標準,為近年的拓撲物態與拓撲材料的快速發展奠定了基礎。 量
薛其坤:發現量子反常霍爾效應是中國對科學界重要貢獻
中國2018年度國家科技獎勵大會8日在北京舉行,中國科學院院士、清華大學副校長薛其坤教授領導的清華大學、中科院物理研究所實驗團隊完成的“量子反常霍爾效應的實驗發現”項目,獲得本年度國家自然科學獎項中唯一的一等獎。 “建立新的科學理論、發現新的科學效應和科學規律是基礎研究‘皇冠上的明珠’。”薛其
FeSe單晶的高壓霍爾效應研究獲進展
費米面拓撲結構及其與磁性的相互關聯,被認為是理解鐵基高溫超導機理的關鍵。大多數FeAs基高溫超導體的能帶結構包含位于布里淵區中心的空穴型費米面和位于布里淵區頂角的電子型費米面,因此,空穴和電子費米面之間的散射被普遍認為是鐵基超導電子配對的重要機制。但是,在FeSe基高溫超體系中,包括AxFe2-
霍爾效應測試儀的主要特點
1、高精密度電流源 輸出電流之精確度可達2nA,如此微小之電流可用于半絕緣材料之量測,即高電阻值材料之量測。 2、高精密度電表 使用超高精度電表,電壓量測能力可達nV等級,上限可達300V,極適合用于量測低電阻值材料。 3、外型精簡、操作簡單 外型輕巧、美觀大方,磁鐵組之極性更換也很靈
霍爾效應測試儀的技術參數
1、變溫,常溫和液氮溫度(77K)下測量; 阻抗:10-6 to 107 載流子濃度(cm-3):107 ?-1021 2、樣品夾具: 彈簧樣品夾具(免去制作霍爾樣品的麻煩); 3、測量材料:所有半導體材料包括Si,ZnO,SiGe,SiC,GaAs,InGaAs,InP,GaN(N型
FeSe單晶的高壓霍爾效應研究獲進展
費米面拓撲結構及其與磁性的相互關聯,被認為是理解鐵基高溫超導機理的關鍵。大多數FeAs基高溫超導體的能帶結構包含位于布里淵區中心的空穴型費米面和位于布里淵區頂角的電子型費米面,因此,空穴和電子費米面之間的散射被普遍認為是鐵基超導電子配對的重要機制。但是,在FeSe基高溫超體系中,包括AxFe2-
物理所預言一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應
日前,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室(籌)孫慶豐和謝心澄研究員在鐵磁石墨烯體系中預言了一種新類型的拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應【PRL,104,066805(2010)】。 近幾年來,一種全新的量子物質態――拓撲絕緣體已蓬勃興起。與傳統的絕緣體比較,拓撲絕緣體有
逆自旋霍爾效應-微波能量轉化為電能?(二)
一言以蔽之,逆自旋霍爾效應是可行的(如本文相關圖表和論文);它是自旋電子學的新應用,在某些方面豐富了業已不斷成長可用于收集磁自旋的自旋電子效應和裝置工具箱。接下來,需要精確測量其效率并嘗試進行一些適當的應用,以便檢測逆自旋霍爾效應對于未來的有機半導體多么有幫助。 “我們研究的目標在于展