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产品 2013-3-16 14:42

假打假不如真求真,我国科学家发现量子反常霍尔效应

刘文慧 刘文慧
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冬天过去了,不再需要笔记本散热器暖手的功能,可没办法关闭。周末逛街,大屏幕刷新闻真方便,可惜就快没电了。

电子零件与科学研发离你的生活看似很远,其实很近很近,它随时可能颠覆你手中玩物,也许有一天,真如变形金刚中的手机,可以变身你的机器宠物。不过,让我们先着眼于散热和耗能两大最迫切的实际问题。

中国新闻网报道,北京时间 3 月 15 日凌晨,《科学》杂志在线发文,宣布中国科学家领衔的团队首次在实验上观测到量子反常霍尔效应。这一发现或将对信息技术进步产生重大影响。

1879 年,美国物理学家霍尔发现了一个物理效应:当电流通过放置于磁场内的固体导体时,导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边,继而产生电压,这便是霍尔效应。而磁性金属能够在不借助外部磁场的情况下,发生霍尔效应,称为反常霍尔效应。

霍尔效应被广泛运用在电子器件中,仅汽车上就包括信号传感器、里程表、功率霍尔电路、汽车点火系统等。比如用于汽车开关电路上的功能霍尔电路,就能抑制电磁干扰,减少由于浪涌电流产生电弧干扰信号。

据《北京青年报》报道,此次中国科学家发现的量子反常霍尔效应具有极高的应用前景。量子霍尔效应的产生需要强磁场且体积较大,因而未能广泛应用到个人电脑上, 而反常霍尔效应由材料本身自发磁化而产生。中国科学家在实验中实现零磁场中的量子霍尔效应。利用它来发展新一代低能耗晶体管和电子学器件变得可能,可以解决电脑发热问题,突破摩尔定律的瓶颈。

量子反常霍尔效应实现最佳体系于 2010 年,由中科院物理所的方忠、戴希理论团队与斯坦福大学的张首晟合作提出。由清华大学和中科院物理所两个研究组组成实验攻关团队,历时近 3 年,终于发现在一定的栅极电压范围内,此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值 h/e2~ 25800 欧姆。

据报道,团队生长超过 1000 个样品,使其长出一层薄膜,再掺铬离子,实现有序的铁磁状态,并置于极低温进行测量。实验历程坎坷。

当成果在《科学》杂志上发表后,外国同行已向这些科学家表达了祝贺,而他们自我庆祝的方式,就是“彼此发了祝贺的电子邮件”。

与其假打假,不如踏踏实实地求真。向这些科学家致敬!

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