假打假不如真求真,我國科學家發現量子反常霍爾效應

2021-09-20 12:38:21 字數 884 閱讀 7814

冬天過去了,不再需要筆記本散熱器暖手的功能,可沒辦法關閉。週末逛街,大螢幕刷新聞真方便,可惜就快沒電了。

電子零件與科學研發離你的生活看似很遠,其實很近很近,它隨時可能顛覆你手中玩物,也許有一天,真如變形金剛中的手機,可以變身你的機器寵物。不過,讓我們先著眼於散熱和耗能兩大最迫切的實際問題。

1879 年,美國物理學家霍爾發現了乙個物理效應:當電流通過放置於磁場內的固體導體時,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓,這便是霍爾效應。而磁性金屬能夠在不借助外部磁場的情況下,發生霍爾效應,稱為反常霍爾效應。

霍爾效應被廣泛運用在電子器件中,僅汽車上就包括訊號感測器、里程表、功率霍爾電路、汽車點火系統等。比如用於汽車開關電路上的功能霍爾電路,就能抑制電磁干擾,減少由於浪湧電流產生電弧干擾訊號。

據《北京青年報》報道,此次中國科學家發現的量子反常霍爾效應具有極高的應用前景。量子霍爾效應的產生需要強磁場且體積較大,因而未能廣泛應用到個人電腦上, 而反常霍爾效應由材料本身自發磁化而產生。中國科學家在實驗中實現零磁場中的量子霍爾效應。利用它來發展新一代低能耗電晶體和電子學器件變得可能,可以解決電腦發熱問題,突破摩爾定律的瓶頸。

量子反常霍爾效應實現最佳體系於 2010 年,由中科院物理所的方忠、戴希理論團隊與史丹福大學的張首晟合作提出。由清華大學和中科院物理所兩個研究組組成實驗攻關團隊,歷時近 3 年,終於發現在一定的柵極電壓範圍內,此材料在零磁場中的反常霍爾電阻達到了量子霍爾效應的特徵值 h/e2~ 25800 歐姆。

據報道,團隊生長超過 1000 個樣品,使其長出一層薄膜,再摻鉻離子,實現有序的鐵磁狀態,並置於極低溫進行測量。實驗歷程坎坷。

當成果在《科學》雜誌上發表後,外國同行已向這些科學家表達了祝賀,而他們自我慶祝的方式,就是「彼此發了祝賀的電子郵件」。

與其假打假,不如踏踏實實地求真。向這些科學家致敬!

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