我国的第一个实验发现了量子异常霍尔效应

最近，我国在量子科学研究方面取得了重大突破。在磁性掺杂的拓扑绝缘膜中首次观察到量子异常霍尔效应。该结果被认为是世界基础研究领域的重要科学发现。

作为微电子量子行为的宏观体现，量子霍尔效应一直在凝聚态物理研究中占有极其重要的地位，并有望在未来用于制备低能高速电子器件。但是，量子霍尔效应的产生需要强磁场的施加。因此，诸如高成本和体积大的因素限制了其实际应用。量子异常霍尔效应作为一种崭新的量子效应鸭脖官网 ，使电子能够在不施加强磁场的情况下沿固定的轨道运动，从而减少了由不规则碰撞引起的热量和能量损失，并且可用于开发新一代的低能耗能源晶体管和电子设备。由于量子异常霍尔效应和量子霍尔效应具有完全不同的物理性质，因此它们的实现也更加困难，需要精确的材料设计量子反常霍尔效应的实验观测亚博vip登陆 ，制备和控制。因此，在理论和实验上实现量子反常霍尔效应已成为凝聚态物理研究的主要挑战。

在国家量子控制研究重大科研计划的支持下，中国研究人员在理论和材料设计上取得了突破亚博app ，并提出掺有磁性离子的拓扑绝缘膜是实现量子反常霍尔效应的最佳系统。同时克服了薄膜生长量子反常霍尔效应的实验观测，磁掺杂和低温输运测量的问题，并生长出高质量的掺杂拓扑绝缘体磁性薄膜凤凰体育App ，并成功地观察到了在超低温输运测量装置上的量子异常霍尔效应。 。量子异常霍尔效应的实验发现被认为是量子霍尔效应家族的最后一个重要成员。研究成果将促进未来无能源电子的发展，并有望加速信息技术革命的进展。