中國首現(xiàn)量子反常霍爾效應 低能耗晶片促設備更新?lián)Q代

　 來自清華大學、中科院物理所的科學家團隊首次實驗觀測到了“量子反?；魻栃薄＿@一成果昨天在美國《科學》雜志發(fā)表。這一發(fā)現(xiàn)可被用于發(fā)展新一代低能耗電晶體和電子學器件，進而推動信息技術(shù)的進步。此前，整數(shù)量子霍爾效應、分數(shù)量子霍爾效應的發(fā)現(xiàn)者都分別獲得了諾貝爾物理獎，而量子反常霍爾效應被認為可能是霍爾效應家族的最后一個重要成員。

2010年，中科院物理所的方忠、戴希理論團隊與拓撲絕緣體理論的開創(chuàng)者之一、斯坦福大學的張首晟等合作，提出了實現(xiàn)量子反?；魻栃淖罴洋w系。由清華大學的薛其坤、王亞愚、陳曦、賈金鋒研究組，與中科院物理所的馬旭村、何珂、王立莉研究組及呂力研究組組成的實驗攻關團隊與之合作，開始矢量子反常霍爾效應的實驗實現(xiàn)發(fā)起沖擊。經(jīng)過近3年努力，終于發(fā)現(xiàn)在一定的外加柵極電壓范圍內(nèi)，此材料在零磁場中的反?；魻栯娮柽_到了量子霍爾效應的特征值h/e2~ 25800歐姆。

一位團隊成員科學家告訴記者，他們的實驗歷經(jīng)坎坷：首先他們生長了超過1000個樣品，使之長出一層幾納米厚的薄膜，然后再摻進去鉻離子，還要實現(xiàn)一個有序的鐵磁狀態(tài)，最終在極低溫的裝置上進行測量。據(jù)了解，由于量子反?；魻栃闹卮笠饬x，近年來，美國、德國、日本的科學家都在做同樣的事，競爭非常激烈?！耙揽课覀兊膬?yōu)秀理論基礎、艱苦實驗、團結(jié)合作和百折不撓，我們走在了前面。”這位科學家向記者透露，昨天成果在《科學》雜志上發(fā)表后，已經(jīng)有外國科學家向他們的中國同行表達了祝賀。至于這些中國科學家的自我慶祝方式，“就是彼此發(fā)了祝賀的電子郵件”。

量子反?；魻栃匀绱酥匾?，是因為這些效應可能在未來電子器件中發(fā)揮特殊作用，無需高強磁場，就可以制備低能耗的高速電子器件，例如極低能耗的芯片——這意味著計算機未來可能更新?lián)Q代。

本報訊 來自清華大學、中科院物理所的科學家團隊首次實驗觀測到了“量子反?；魻栃?。這一成果昨天在美國《科學》雜志發(fā)表。這一發(fā)現(xiàn)可被用于發(fā)展新一代低能耗電晶體和電子學器件，進而推動信息技術(shù)的進步。此前，整數(shù)量子霍爾效應、分數(shù)量子霍爾效應的發(fā)現(xiàn)者都分別獲得了諾貝爾物理獎，而量子反?；魻栃徽J為可能是霍爾效應家族的最后一個重要成員。

2010年，中科院物理所的方忠、戴希理論團隊與拓撲絕緣體理論的開創(chuàng)者之一、斯坦福大學的張首晟等合作，提出了實現(xiàn)量子反常霍爾效應的最佳體系。由清華大學的薛其坤、王亞愚、陳曦、賈金鋒研究組，與中科院物理所的馬旭村、何珂、王立莉研究組及呂力研究組組成的實驗攻關團隊與之合作，開始矢量子反?；魻栃膶嶒瀸崿F(xiàn)發(fā)起沖擊。經(jīng)過近3年努力，終于發(fā)現(xiàn)在一定的外加柵極電壓范圍內(nèi)，此材料在零磁場中的反?；魻栯娮柽_到了量子霍爾效應的特征值h/e2~ 25800歐姆。

一位團隊成員科學家告訴記者，他們的實驗歷經(jīng)坎坷：首先他們生長了超過1000個樣品，使之長出一層幾納米厚的薄膜，然后再摻進去鉻離子，還要實現(xiàn)一個有序的鐵磁狀態(tài)，最終在極低溫的裝置上進行測量。據(jù)了解，由于量子反常霍爾效應的重大意義，近年來，美國、德國、日本的科學家都在做同樣的事，競爭非常激烈。“依靠我們的優(yōu)秀理論基礎、艱苦實驗、團結(jié)合作和百折不撓，我們走在了前面?！边@位科學家向記者透露，昨天成果在《科學》雜志上發(fā)表后，已經(jīng)有外國科學家向他們的中國同行表達了祝賀。至于這些中國科學家的自我慶祝方式，“就是彼此發(fā)了祝賀的電子郵件”。

量子反?；魻栃匀绱酥匾?，是因為這些效應可能在未來電子器件中發(fā)揮特殊作用，無需高強磁場，就可以制備低能耗的高速電子器件，例如極低能耗的芯片——這意味著計算機未來可能更新?lián)Q代。