導語：科學改變生活，科學改變未來，科學是人類認識世界的一種最有效的實踐方法，人類在科學領域一直在探索，根據(jù)最新消息，復旦大學物理學系課題組觀測到了三維量子霍爾效應，那么你們知道什么是量子霍爾效應嗎?之前小編為大家講解過十個令人震驚的科學發(fā)現(xiàn)，今天呢就為大家詳細介紹量子霍爾效應，感興趣的不妨一起往下看!
什么是量子霍爾效應?
量子霍爾效應，指的就是量子力學版本的霍爾效應，霍爾效應呢是一種電磁效應，于1879年，美國物理學家霍爾所發(fā)現(xiàn)的，霍爾效應定義了磁場和電壓的關系，這個效應早在很多年前就已經(jīng)被人們所知曉并且理解，現(xiàn)今霍爾效應廣泛適用于電磁學領域，霍爾效應傳感器應用于電力系統(tǒng)中。
霍爾效應是在研究金屬的導電機制時被發(fā)現(xiàn)的，當電流垂直在外磁場并通過半導體時，這時載流子便會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電流和磁場的方向會產(chǎn)生附加的電場，最后半導體的兩端就會產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應，霍爾效應應該用左手來判斷。
量子霍爾效應被看做是整數(shù)量子霍爾效應和分數(shù)量子霍爾效應的統(tǒng)稱，整數(shù)量子霍爾效應的發(fā)明人是馮·克利青等人，需要在強磁場和低溫的二維電子氣體中才有明顯的量子化性質(zhì)。而分數(shù)量子霍爾效應是由崔琦等人所發(fā)現(xiàn)的，需要在遷移率較高的二維電子氣體中才能被觀測到。
直到2004年，英國物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，在實驗室里面成功的從石墨中分離出了石墨烯，進而在室溫下觀測到了量子霍爾效應。
量子霍爾效應存在的條件，需要在低溫以及很強的磁場條件下才可以被觀測到，量子霍爾效應是20世紀以來物理領域最為重要的科學發(fā)現(xiàn)之一，自從量子霍爾效應被科學家們發(fā)現(xiàn)的一百多年里面，科學家們對其研究只局限于二維體系中，從來都沒有超出該領域的發(fā)現(xiàn)，三維量子霍爾效應的觀測實在是太讓人驚奇了。
三維量子霍爾效應
據(jù)有關消息稱，2018年12月18日，復旦大學物理學系修發(fā)賢課題組的最新研究成果表明，在三維空間竟然發(fā)現(xiàn)了量子霍爾效應，這是中國科學家首次發(fā)現(xiàn)到的。根據(jù)以往的科學實驗表明，量子霍爾效應只可能在二維空間或者準二維體系中發(fā)生。
三維量子霍爾效應發(fā)現(xiàn)的重要意義
研究成果《砷化鎘中基于外爾軌道的量子霍爾效應》，在三維空間觀測到三維量子霍爾效應，這一發(fā)現(xiàn)是證實新型三維量子霍爾效應的直接證據(jù)，是人類科學從二維能夠邁到三維的最為關鍵的一步。有許多網(wǎng)友聽到這一消息十分興奮，紛紛評論：不明覺厲，厲害了，我的國!
三維量子霍爾效應推動了科學領域的發(fā)現(xiàn)，增強了科學家們的信心和動力，代表著科學領域又向前走了一大步。另外，量子霍爾效應的研究，對于研制出低能耗的電子器件也有很大幫助。
