我科學(xué)家首次成功實(shí)現(xiàn)“量子反常霍爾效應(yīng)”

記者從中國科學(xué)院獲悉：由該院物理研究所和清華大學(xué)物理系的科研人員組成的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過數(shù)年不懈探索和艱苦攻關(guān)，最近成功實(shí)現(xiàn)了“量子反常霍爾效應(yīng)”。這是國際上該領(lǐng)域的一項(xiàng)重要科學(xué)突破，該物理效應(yīng)從理論研究到實(shí)驗(yàn)觀測的全過程，均由我國科學(xué)家獨(dú)立完成。

量子霍爾效應(yīng)是整個(gè)凝聚態(tài)物理領(lǐng)域最重要、最基本的量子效應(yīng)之一。德國科學(xué)家和美國科學(xué)家分別在1980年和1982年發(fā)現(xiàn)“整數(shù)量子霍爾效應(yīng)”和“分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)”，后來均獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。在量子霍爾效應(yīng)家族里，至此仍未被發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)是“量子反常霍爾效應(yīng)”——不需要外加磁場的量子霍爾效應(yīng)。

2010年，中科院物理所方忠、戴希帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)與張首晟教授等合作，從理論與材料設(shè)計(jì)上取得突破，并提出一種磁性離子摻雜的拓?fù)浣^緣體中存在著特殊的鐵磁交換機(jī)制，能形成穩(wěn)定的鐵磁絕緣體，是實(shí)現(xiàn)“量子反常霍爾效應(yīng)”的最佳體系。近日，中科院物理所和清華大學(xué)物理系合作攻關(guān)，在極低溫輸運(yùn)測量裝置上成功觀測到“量子反常霍爾效應(yīng)”。