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消息!我國(guó)首次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三維量子霍爾效應(yīng)

2019-05-15 10:00:58 來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 

科技日?qǐng)?bào)合肥5月14日電 (記者吳長(zhǎng)鋒)記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校喬振華課題組與南方科技大學(xué)張立源課題組等合作,經(jīng)過(guò)5年多的努力,首次在毫米級(jí)的碲化鋯材料上觀測(cè)到三維量子霍爾效應(yīng),研究成果近日發(fā)表在國(guó)際期刊《自然》上,引發(fā)學(xué)術(shù)圈關(guān)注。國(guó)際同行高度評(píng)價(jià)這一成果:“這一新的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),給了我們一個(gè)新的材料體系,其中也能產(chǎn)生拓?fù)湫颉?rdquo;

碲化鋯是一種三維層狀結(jié)構(gòu)的新型材料,具有特殊的熱電性質(zhì)和反常的電阻對(duì)溫度的依賴(lài)關(guān)系,在上世紀(jì)被廣泛關(guān)注。近年來(lái),全世界多個(gè)實(shí)驗(yàn)室各自制備該材料,并通過(guò)多種不同的手段進(jìn)行探測(cè),希望確定其物理特性。

從2014年起,南方科技大學(xué)張立源團(tuán)隊(duì)開(kāi)始嘗試實(shí)驗(yàn)研究該體系,希望在拓?fù)湫再|(zhì)研究上有所斬獲,卻意外發(fā)現(xiàn)碲化鋯也是研究三維體系的理想材料。2017年初,從事相同方向理論研究的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)喬振華團(tuán)隊(duì)與張立源團(tuán)隊(duì)開(kāi)始密切合作,測(cè)試分析了難以計(jì)數(shù)的來(lái)自國(guó)內(nèi)外著名研究機(jī)構(gòu)的樣品,終于在該三維宏觀材料上觀測(cè)到量子霍爾效應(yīng)。

自1980年發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)后,人們把注意力集中在二維體系里。這次在毫米級(jí)的宏觀尺度上實(shí)現(xiàn)了三維量子霍爾效應(yīng),補(bǔ)全了霍爾效應(yīng)家族一個(gè)重要的拼圖。喬振華教授認(rèn)為:“豐富多彩的三維體系,將吸引眾多學(xué)者加入到新型的三維量子物態(tài)以及相變領(lǐng)域的研究之中,并為霍爾效應(yīng)家族的發(fā)展提供一個(gè)全新的領(lǐng)域和視角。”

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