[視頻]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)“量子反常霍爾效應(yīng)”
來(lái)源：CCTV新聞聯(lián)播 2013-4-10 白央 閆乃之 高晨源 李墨白 李峻
由清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院物理所聯(lián)合組成的研究團(tuán)隊(duì)今天上午在北京宣布，我國(guó)科學(xué)家首次從實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到“量子反常霍爾效應(yīng)”，這項(xiàng)重大基礎(chǔ)物理學(xué)成果被諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者楊振寧稱(chēng)為“中國(guó)實(shí)驗(yàn)室里發(fā)表的第一次諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的物理學(xué)論文。”
電子在導(dǎo)體中的運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有明確的方向和軌跡，在流動(dòng)的過(guò)程中還會(huì)使導(dǎo)體發(fā)熱、產(chǎn)生能量損耗。130多年前，美國(guó)物理學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)，如果對(duì)通電的導(dǎo)體加上垂直于電流方向的磁場(chǎng)，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡將產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，這個(gè)電磁現(xiàn)象就是“霍爾效應(yīng)”。1980年，德國(guó)物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)磁場(chǎng)下會(huì)出現(xiàn)“量子霍爾效應(yīng)”，使電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有能量損耗。但物理學(xué)家認(rèn)為“量子霍爾效應(yīng)家族”中應(yīng)該存在“量子反常霍爾效應(yīng)”，不需要強(qiáng)磁場(chǎng)也能使電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有能量損耗，但如何在試驗(yàn)上觀測(cè)到是難題。
清華大學(xué)薛其坤院士率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，耗時(shí)4年，試驗(yàn)了上千個(gè)樣品，終于找到一種叫做“磁性拓?fù)浣^緣體薄膜”的特殊材料，并從實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到“量子反常霍爾效應(yīng)”。
清華大學(xué)教授 中科院院士 薛其坤：處在這種量子反常霍爾態(tài)的這些電子，它就像在高速公路上運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)一樣，它是按照一定的規(guī)則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的，意味著電子在傳輸?shù)倪^(guò)程中，會(huì)減少碰撞和減少發(fā)熱。
“量子反常霍爾效應(yīng)”可在未來(lái)電子器件中發(fā)揮特殊作用，比如研制出低能耗的高速電子器件與芯片等。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所教授 戴希：以后我們的電腦可以變得更快，可能是不會(huì)發(fā)熱，也可以做的更小，這個(gè)手機(jī)的儲(chǔ)存現(xiàn)在是幾個(gè)G，以后可以到幾個(gè)T。
“量子反常霍爾效應(yīng)”是整個(gè)凝聚態(tài)物理中重要、基本的量子效應(yīng)之一，此次我國(guó)科學(xué)家在世界上率先找到了實(shí)現(xiàn)這一特殊量子效應(yīng)的材料體系和具體物理途徑。
清華大學(xué)教授 諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 楊振寧：這一次的成功，是從中國(guó)的實(shí)驗(yàn)室里頭，所發(fā)表的第一次諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的物理學(xué)論文。
視頻地址：http://news.cntv.cn/2013/04/10/VIDE1365593523691552.shtml
