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 量子反常霍尔效应――开启电子技术新时代

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2019-03-19 14:27:44【

量子霍尔效应具有多种神奇而充满魅力的特点,但是它的产生需要依赖于强外加磁场的条件,因此缺乏实用性。试想,如果开发一枚具备量子霍尔效应的超导芯片,虽然其本身具有低发热、高速度等有益特点,但维持其运转可能要配备上一台冰箱一样大小的强磁场发生器,这是我们无法接受的。

 

  那么,有没有一种材料可以不依赖强磁场就能产生量子霍尔效应呢?这种材料就是大名鼎鼎的拓扑绝缘体。自从2007 年面世后,拓扑绝缘体在全世界吸引了堪比石墨烯的关注度。薛教授和其团队正是受其启发,将拓扑绝缘体和铁磁性材料有机结合,实现了低温下无需外加强磁场就能观测到的量子霍尔效应。为了体现区别,这种新的现象被称为量子反常霍尔效应。

 

  量子霍尔效应提供了一种实现超高性能电子霍尔元件的可能途径,能够极大降低电路的发热,提高开关频率和运行速度。而中国科学家率先发现的反常量子霍尔效应,进一步摆脱了强磁场的桎梏,有条件实现器件的小型化。如果能进一步解决相关的技术障碍,提高可用温度,有希望在未来进一步拓展应用场景。

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