量子反常霍尔效应（薛其坤量子反常霍尔效应）
大家好，关于量子反常霍尔效应很多朋友都还不太明白，不知道是什么意思，那么今天我就来为大家分享一下关于薛其坤量子反常霍尔效应的相关知识，文章篇幅可能较长，还望大家耐心阅读，希望本篇文章对各位有所帮助！
1反常霍尔效应
量子反常霍尔效应使得在零磁场的条件下应用量子霍尔效应成为可能；2这些效应可能在未来电子器件中发挥特殊的作用，可用于制备低能耗的高速电子器件。
量子反常霍尔效应不依赖强磁场，而是源于材料自身的磁化，这与量子霍尔效应在低温强磁场环境下的特性形成了鲜明对比。在量子霍尔效应中，霍尔电阻呈现出量子化平台，而量子反常霍尔效应则表现出无需磁场的优势。在意义层面，量子反常霍尔效应的实用价值更为显著。
反常霍尔效应是在固体材料中电荷运动的一种表现。当固体材料通电时，其中的电荷载流子会在外部磁场的作用下产生运动。这种运动不同于常规情况下的电荷运动，它会产生一种横向的电压，即霍尔电压。这种现象的产生与材料的性质、磁场强度以及电荷载流子的运动状态密切相关。
量子反常霍尔效应的最大魅力在于无需任何外磁场，它能利用无耗散的边缘态，对新一代低能耗晶体管和电子学器件的研发具有重大意义，可能解决电脑发热问题并突破摩尔定律的限制。
霍尔电阻会随磁场的增强而线性变化。更为深入地理解，霍尔效应的物理定义是当电流垂直于外部磁场通过时，会在导体的垂直于磁场和电流的两个端面之间形成电势差，即霍尔电势差。
反常霍尔效应，1881年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。北京时间2013年3月15日，《科学》（Science）杂志在线发文，宣布中国科学院薛其坤院士领衔的团队在实验上首次发现“量子反常霍尔效应”。
2反常霍尔效应的霍尔效应
霍尔效应，这一物理现象是由美国物理学家霍尔在1879年首次揭示。当电流流经导体，若施加一个垂直于电流方向的磁场，电子受到洛伦兹力的作用，其运动轨迹偏离原方向，导致在电流与磁场垂直的导体两侧产生一个电压，即著名的霍尔电压。霍尔电压与通过电流的比例构成了霍尔电阻，其大小与磁场强度成正比。
量子反常霍尔效应不依赖强磁场，而是源于材料自身的磁化，这与量子霍尔效应在低温强磁场环境下的特性形成了鲜明对比。在量子霍尔效应中，霍尔电阻呈现出量子化平台，而量子反常霍尔效应则表现出无需磁场的优势。在意义层面，量子反常霍尔效应的实用价值更为显著。
量子反常霍尔效应的最美妙之处就在于不需要任何外加磁场，人类有可能利用其无耗散的边缘态发展新一代的低能耗晶体管和电子学器件，从而解决电脑发热问题和摩尔定律的瓶颈问题，因此，这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术革命的进程。
量子反常霍尔效应的最大魅力在于无需任何外磁场，它能利用无耗散的边缘态，对新一代低能耗晶体管和电子学器件的研发具有重大意义，可能解决电脑发热问题并突破摩尔定律的限制。
量子反常霍尔效应：量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。量子霍尔效应：量子霍尔效应（quantum Hall effect）是量子力学版本的霍尔效应，需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到，此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系，而出现量子化平台。
反常霍尔效应，1881年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。北京时间2013年3月15日，《科学》（Science）杂志在线发文，宣布中国科学院薛其坤院士领衔的团队在实验上首次发现“量子反常霍尔效应”。
3薛其坤发现的量子霍尔反常效应,为什么说是诺奖级别的成就?
再次，三维量子霍尔效应因具有量子化的导电特性，还能应用于特殊的载流子传输系统。 这个时候，就要讲到量子反常霍尔效应了，因为霍尔效应实现量子化，有着两个极端苛刻的前提条件：一是需要十几万高斯的强磁场，而地球的磁场强度才不过0.5高斯；二是需要接近于绝对零度的温度。
年的自然科学一等奖得主薛其坤教授的研究成果是量子反常霍尔效应（Quantum Anomalous Hall Effect，QAHE），这项工作被杨振宁赞誉为诺奖级别的。量子反常霍尔效应是霍尔效应家族中的一个新成员，它与传统的霍尔效应、量子自旋霍尔效应以及分数量子霍尔效应有着密切关联。
清华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”，被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破，又具有极高的商用价值。量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。
薛其坤院士解释说，目前，普通量子霍尔效应的产生无法被广泛应用，因为它需要非常强的磁场，成本非常昂贵，比较困难。
他的研究发现之所以获奖，是因为他的技术在实际应用中也是很重要的，日常生活中有很多电器都来自于这个效应，汽车上用的也是非常多的，像是传感器等等，这些都用的是霍尔效应。
在自然科学的璀璨星河中，薛其坤教授的量子反常霍尔效应犹如一颗璀璨的明珠，荣获了2018年的国家自然科学一等奖，这一成就得到了科学巨擘杨振宁的极高赞誉。
4反常霍尔效应霍尔效应
1、霍尔电阻会随磁场的增强而线性变化。更为深入地理解，霍尔效应的物理定义是当电流垂直于外部磁场通过时，会在导体的垂直于磁场和电流的两个端面之间形成电势差，即霍尔电势差。
2、量子反常霍尔效应不依赖强磁场，而是源于材料自身的磁化，这与量子霍尔效应在低温强磁场环境下的特性形成了鲜明对比。在量子霍尔效应中，霍尔电阻呈现出量子化平台，而量子反常霍尔效应则表现出无需磁场的优势。在意义层面，量子反常霍尔效应的实用价值更为显著。
3、量子反常霍尔效应的最大魅力在于无需任何外磁场，它能利用无耗散的边缘态，对新一代低能耗晶体管和电子学器件的研发具有重大意义，可能解决电脑发热问题并突破摩尔定律的限制。
4、“量子自旋霍尔效应”是指找到了电子自转方向与电流方向之间的规律，利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地“舞蹈”，从而使能量耗散很低。
5、年的自然科学一等奖得主薛其坤教授的研究成果是量子反常霍尔效应（Quantum Anomalous Hall Effect，QAHE），这项工作被杨振宁赞誉为诺奖级别的。量子反常霍尔效应是霍尔效应家族中的一个新成员，它与传统的霍尔效应、量子自旋霍尔效应以及分数量子霍尔效应有着密切关联。
5什么叫自旋霍尔效应和反常霍尔效应
“量子自旋霍尔效应”是指找到了电子自转方向与电流方向之间的规律，利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地“舞蹈”，从而使能量耗散很低。
然而，科学家们发现电流与自旋轨道耦合的相互作用也能引发霍尔效应，只要存在时间反演对称性的破坏，即存在反常霍尔效应。
Corbino效应：垂直磁场的薄圆碟会产生一个圆周方向的电流。自旋霍尔效应。量子反常霍尔效应。
反常霍尔效应是在固体材料中电荷运动的一种表现。当固体材料通电时，其中的电荷载流子会在外部磁场的作用下产生运动。这种运动不同于常规情况下的电荷运动，它会产生一种横向的电压，即霍尔电压。这种现象的产生与材料的性质、磁场强度以及电荷载流子的运动状态密切相关。
6量子反常霍尔效应和量子霍尔效应有什么不同
1、定义不同 量子反常霍尔效应：量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。量子霍尔效应：量子霍尔效应（quantum Hall effect）是量子力学版本的霍尔效应，需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到，此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系，而出现量子化平台。
2、总的来说，量子反常霍尔效应与量子霍尔效应虽然都属于量子效应，但在原理、应用和发现历史方面有着显著的差异。
3、在凝聚态物理领域，量子霍尔效应研究是一个非常重要的研究方向。量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。
4、量子霍尔效应：整数量子霍尔效应：量子化电导e2/h被观测到，为弹道输运（ballistic transport）这一重要概念提供了实验支持。分数量子霍尔效应：劳赫林与J·K·珍解释了它的起源。两人的工作揭示了涡旋（vortex）和准粒子（quasi-particle）在凝聚态物理学中的重要性。
5、但是产生量子霍尔效应需要一定条件，就是加以强磁场。而量子反常霍尔效应，就是不加强磁场就能产生量子霍尔效应，如果这种技术能够成功，计算机运算速度超快，使用寿命增加，超节能...。
6、”然而，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。”而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。
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