新华社合肥5月15日电（记者徐海涛）霍尔效应描绘了当磁场加载到金属和半导体上时，电力与磁力之间的一种相互关系。近140年来，世界科学界相继发现了霍尔效应和量子霍尔效应。近期，我国科学技术大学乔振华课题组与南边科技大学张立源课题组等协作，初次在毫米级的碲化锆资料上观测到了三维量子霍尔效应。
日前，世界学术期刊《天然》宣布了该研讨成果。“这一新的试验发现，给了我们一个新的资料系统，其间也能发生拓扑序。”美国国家科学院院士文小刚高度评价说。
1879年，美国科学家埃德温·霍尔在试验中初次发现了“霍尔效应”，这对二极管的创造及半导体职业发生深远影响。1980年，德国科学家冯·克利青初次在二维系统里发现了量子霍尔效应，改变了学界对物态和相变的了解，并把拓扑的概念引进到物理学研讨范畴，他也因而取得诺贝尔物理学奖。
能否在三维系统中也观测到量子霍尔效应？这对丈量条件、资料系统的要求反常严苛，几十年来，科学界一向未能打破。
碲化锆是一种具有特别性质的新资料，南边科大张立源团队从2014年起开端研讨，意外发现这是一种研讨三维系统的抱负资料。2017年头，从事相同研讨方向的我国科大乔振华团队与张立源团队开端协作，他们测验剖析了很多来自国内外科研机构的样品，总算在碲化锆这种三维资料上观测到了量子霍尔效应。
据了解，自从1980年发现量子霍尔效应后，学界把注意力会集在二维系统。这次发现的三维量子霍尔效应，补全了霍尔效应宗族的一个重要拼图。
“五光十色的三维系统，将招引很多学者加入到新式的三维量子物态以及相变范畴的研讨中，并为霍尔效应宗族的开展供给一个全新的范畴和视角。”乔振华说。
140年前，埃德温·霍尔教授还无法回答经典霍尔效应能做什么。现在，经典霍尔效应已走入群众日子，大范围的使用于轿车、家电、手机等产品。三维量子霍尔效应未来会有咋样的使用？科学界将持续寻求答案。
关注我们
微信公众号
