探秘丨 三维量子霍尔效应(三维量子霍尔效应进展)

2023年08月01日丨佚名丨分类: 探秘

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1如何理解量子霍尔效应

当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。

量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。

将一导电板放在垂至于他的磁场中,当有电流通过时,在导电板的a、a两侧会产生一个电势差uaa,这就是霍尔效应。

2什么是量子霍尔电效应

量子霍尔效应:此为霍尔效应的量子力学版本。一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。霍尔效应 在1879年被物理学家霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的电磁感应完全不同。

量子霍耳效应是继1962年约瑟夫森效应发现之后又一个对基本物理常数有重大意义的固体量子效应。

量子霍尔效应 K.Von Klitzing,G.Dorda,M.Pepper于1979年发现,霍尔常数(强磁场中,纵向电压和横向电流的比值)是量子化的,RH=V/I=h/νe2,ν=1,2,3,……。这种效应称为整数量子霍尔效应。

我们首先来看下什么是量子霍尔效应:量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。

一百年过去了。1980年一种新的霍耳效应又被发现。这就是德国物理学家冯·克利青从金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)发现的量子霍耳效应。

量子霍尔效应:量子霍尔效应(quantum Hall effect)是量子力学版本的霍尔效应,需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到,此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系,而出现量子化平台。

3薛其坤发现的量子霍尔反常效应,为什么说是诺奖级别的成就?

1、这个时候,就要讲到量子反常霍尔效应了,因为霍尔效应实现量子化,有着两个极端苛刻的前提条件:一是需要十几万高斯的强磁场,而地球的磁场强度才不过0.5高斯;二是需要接近于绝对零度的温度。

2、原因:在霍尔效应发现约100年后,德国物理学家Klaus von Klitzing等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应,这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一,克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。

3、清华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”,被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破,又具有极高的商用价值。

4、“这篇文章结束了对量子反常霍尔效应多年的探寻,这是一项里程碑式的工作。我祝贺文章作者们在拓扑绝缘体研究中作出的重大突破。” 诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长杨振宁教授评价其为“诺贝尔奖级的发现”。

4求科普:量子反常霍尔效应!!!

然而,量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场,“相当于外加10个计算机大的磁铁,这不但体积庞大,而且价格昂贵,不适合个人电脑和便携式计算机。

量子霍尔效应省电的原因是量子反常霍尔效应。反常霍尔效应,与普通的霍尔效应在本质上完全不同,因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。

热霍尔效应:垂直磁场的导体会有温度差。Corbino效应:垂直磁场的薄圆碟会产生一个圆周方向的电流。自旋霍尔效应。量子反常霍尔效应。

原理:当电流垂直于外磁场通过半导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在半导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。

5怎么样理解量子自旋霍尔效应?

当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应。这个电势差也被叫做霍尔电势差。

量子霍尔效应,于1980年被德国科学家发现,是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。

量子自旋霍尔效应目前还只是一个科学上的东西,并没有技术化,所以现在并没有什么重要的应用。很多人说量子自旋霍尔效应与拓扑绝缘体可以做芯片,这个是一个说法,离真正做成芯片还有十万八千里的距离的。

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还有一些超导体不具有或只拥有部分迈斯纳效应,被称为II型超导体,通常是各种由非金属和金属构成的合金材料,这类超导体在强磁场下也能维持超导性能。 阿哈罗诺夫—玻姆效应 这是一个不太为人所知却意义重大的物理效应。

在Excel中,可以通过格式化单元格的方式将日期转换为特定的格式,如将日期转换为“2020-07-31”的格式。具体方法是:选中需要转换格式的日期单元格。右键点击选择“设置单元格格式”。

因此,我们需要先计算从2020年7月31日到2023年4月11日的天数,然后再减去1天,因为两个日期之间只相隔了两天的时间,即2020年7月31日和2023年4月11日这两天不应该计算在内。

生日(阳历):2020年7月31日 2:00-2:59时 生肖为鼠 男命(八字):庚子年 癸未月 乙亥日 丁丑时 五行个数:1个金,1个木,3个水,1个火,2个土。帮扶日主的五行:水木,克泄耗日主的五行:火土金。

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