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gy_xmc2015銅蟲 (小有名氣)
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薛其坤綜述：量子反�；魻栃� 已有1人參與
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薛其坤院士綜述文章：量子反常霍爾效應 http://nsr.oxfordjournals.org/content/1/1/38.full http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201451018484312532998.shtm 早在1879年發(fā)現(xiàn)的霍爾效應是自然界最基本的電磁現(xiàn)象之一。一百多年來，物理學家在不同的材料中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多種不同的霍爾效應：如普通導體中的正常霍爾效應，磁性材料中出現(xiàn)的反�；魻栃雽w材料中的自旋霍爾效應。這些發(fā)現(xiàn)不但大大豐富了霍爾效應的內(nèi)涵，而且加深了人們對固體電子性質的理解。20世紀80年代整數(shù)和分數(shù)量子霍爾效應的發(fā)現(xiàn)使人們開始利用數(shù)學中拓撲的概念用來理解物質形態(tài)，為凝聚態(tài)物理帶來了巨大的概念突破，因此分別于1985年和1998年獲得諾貝爾物理獎，并發(fā)展成為凝聚態(tài)物理中的一個重要研究方向。 量子反�；魻栃谴判圆牧现蟹闯；魻栃牧孔踊姹�，是一種不需要外磁場就可以實現(xiàn)的量子霍爾效應。這種量子效應不但是很多新奇拓撲量子現(xiàn)象實現(xiàn)的基礎，也是量子霍爾效應能夠走向應用的關鍵。從理論研究和實驗上實現(xiàn)量子反�；魻栃�，是多年來凝聚態(tài)物理學家追求的目標。 量子反常霍爾效應的實現(xiàn)為量子效應的實際應用開辟了一條道路。絕大部分量子效應只有在在微觀尺度才能出現(xiàn)，因此其奇特的性質很難在實際器件中得以應用。量子霍爾效應利用電子結構的拓撲性質使其邊緣態(tài)電子可以在宏觀尺度保持其量子力學特征，尤其是無能耗的性質，這為量子器件的實現(xiàn)帶來了希望。然而由于傳統(tǒng)量子霍爾效應需要強磁場、極低溫、高載流子遷移率樣品才能出現(xiàn)，因此很難真正得到應用。量子反�；魻栃且环N不需要強磁場、高遷移率樣品，甚至原則上不需要低溫就可以出現(xiàn)的量子霍爾效應，因此它有希望成為第一種在日常環(huán)境下（無磁場、大尺度、室溫）可以應用的量子效應。 由清華大學物理系薛其坤教授擔任通訊作者的綜述文章“量子反�；魻栃币言贜ational Science Review（NSR）2014年3月份的創(chuàng)刊號上發(fā)表。在此篇綜述中，薛其坤院士及其合作者從最基本的霍爾效應開始，逐步介紹了各種霍爾效應及其對應的量子化效應的實驗現(xiàn)象和物理內(nèi)涵，尤其著重闡釋了電子能帶結構的拓撲性質對幾種霍爾效應中所起的關鍵作用。在此基礎上他們介紹了量子反�；魻栃母拍畹奶岢鰵v史和理論發(fā)展。拓撲絕緣體是最終量子反常霍爾效應最終得以實驗實現(xiàn)的基礎材料。這篇文章詳細介紹了拓撲絕緣體的概念和其在真實材料中的實現(xiàn)，以及在拓撲絕緣體薄膜中實現(xiàn)量子反�；魻栃臈l件。文章還詳細介紹了薛其坤院士所帶領的研究團隊如何結合分子束外延、掃描隧道顯微鏡、角分辨光電子能譜和輸運測量等多種研究手段的結合制備出高質量的拓撲絕緣體薄膜，并通過能帶工程、化學勢調控、磁性摻雜等方式調控其電子能帶結構、磁性和輸運性質，最終實現(xiàn)量子反�；魻栃�。文章最后還對量子反常霍爾效應的重要科學意義和應用前景進行了闡述。 |
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2015-12-25 11:14:54, 1.14 M
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2樓2016-10-14 01:11:35
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