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              5. 中国科大年夜与国表里合作初次不雅测到三维量子霍尔效应

                作者:佚名 来源:中国科学技巧大年夜学 时光:2019-05-14 21:26 浏览:415 [投稿]
                在碲化锆(ZrTe5)块体单晶体资估中初次不雅测到三维量子霍尔效应的明白证据,并指出该效应多是由于磁场下相互感化产生的电荷密度波勾引的。

                从八十年代初在二维电子体系中发明至今,量子霍尔效应作为超导之外的另外一个着名宏不雅量子现象在凝集态物理中催生出了一个越趋活泼的研究范畴。其内涵本质,是将数学中的拓扑概念引入物理,超出了Landau根据对称性破缺理论对物质分类的传统标准,为最近几年的拓扑物态与拓扑材料的快速成长奠定了基本。

                量子霍尔效应是否是只存在于二维体系?这个基本问题从二维量子霍尔效应发明后不久即引发范畴的存眷。早在1987年,Bertrand Halperin从理论上就预言了三维量子霍尔效应的存在和它的丈量特点。但要验证这个新颖效应,对材料体系与丈量手段的请求都异常高;虽然已有诸多测验测验,实验上仍缺乏可信的不雅测证据。

                合肥微标准物质科学国度研究中间国际功能材料量子设计中间(ICQD)和物理系的乔振华传授与南边科技大年夜学张立源传授、新加坡科技设计大年夜学杨声远传授、美国佛罗里达州立大年夜学的杨昆传授、麻省理工学院的Patrick A. Lee传授和布鲁海文国度实验室的Genda Gu传授等理论与实验合作,在碲化锆(ZrTe5)块体单晶体资估中初次不雅测到三维量子霍尔效应的明白证据,并指出该效应多是由于磁场下相互感化产生的电荷密度波勾引的。这一重要研究成果5月9日在线揭橥在国际声望学术期刊《天然》上。


                图1. 三维量子霍尔效应及电荷密度波示意图。由于磁场效应,体内电子在面内的活动构成朗道能级,如上方圆圈所示。在唯一一个Landau能级被占据的量子极限下,更强的电子接洽关系效应导致电荷密度波的构成,并进而使得体系转化为三维量子霍尔绝缘体。

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