薛其坤等《科学》发文 首次在实验上发现量子反常霍尔效应

2013年3月15日

薛其坤等《科学》发文 首次在实验上发现量子反常霍尔效应

由清华大学低维量子物理国家重点实验室主任薛其坤院士领衔,清华大学、中科院物理所和斯坦福大学的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,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应,在美国物理学家霍尔于1880年发现反常霍尔效应133年后终于实现了反常霍尔效应的量子化。这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。该成果以“Experimental Observation of the Quantum Anomalous Hall Effect in a Magnetic Topological Insulator”为在线发表在2013年3月14日的Science上。Science杂志的三位匿名审稿人对该项成果都给予了高度评价。文章的共同第一作者为清华大学低维量子物理国家重点实验室的博士生常翠祖、张金松、冯硝同学和中科院物理所的博士生沈洁同学。该工作是由清华大学低维量子物理国家重点实验室薛其坤、王亚愚、陈曦、贾金锋,中科院物理所何珂、马旭村、王立莉、吕力、方忠、戴希以及斯坦福大学/清华大学张首晟等共同攻关完成的。

由于人们有可能利用量子霍尔效应发展新一代的低能耗晶体管和电子学器件,这将会克服电脑的发热和能量耗散问题,从而有可能推动信息技术的进步。然而,由于普通量子霍尔效应的产生需要用到非常强的磁场(通常需要的磁场强度是地磁场的几万甚至几十万倍),因此应用起来非常昂贵和困难。而量子反常霍尔效应的最美妙之处是不需要任何外加磁场,因此,这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命的进程。

详细报道见清华大学新闻网(http://news.tsinghua.edu.cn)。