量子反常霍尔效应
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但是！！！ 量子霍尔效应
量子反常霍尔效应
零磁场 量子反常霍尔 效应 自发磁化
拓扑特性
长程铁磁序
Baidu Nhomakorabea
体内是绝缘态
Cr或Fe磁性离子掺杂的 Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3
SCIENCE VOL 329 2 JULY 2010
重大发现——Cr掺杂的(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜
测量器件示意图： 将分子束外延生长的铁磁拓扑 绝缘体薄膜制备成场效应晶体 管的结构，并对其霍尔电阻ρyx 和纵向电阻ρxx进行精密测量。
量子反常霍尔效应
目录
1.霍尔效应背景
2.量子反常霍尔效应 3.意义与应用前景
霍尔效应
电流垂直于外磁场
垂直于电流和磁场的方向产生电场
导体的两端产生电势差
发展历史
1879.霍尔效应 1880.反常霍尔效应 ——美国科学家霍尔 1980.整数量子霍尔效应 ——德国科学家冯〃克利青
2010.理论计算量子反常霍尔 效应 ——中国科学家方忠、戴希， 美籍华裔张首晟
Cr0.15(Bi0.1Sb0.9)1.85Te3制成的 霍尔效应测量装置： 红箭头——电流方向 浅灰区——薄膜 深灰区——基底板 黑色区——铟电极
SCIENCE VOL 340 12 APRIL 2013
霍尔电阻随磁场的变化[左图]； 零磁场下霍尔电阻（蓝）和 纵向电阻（红）随栅极电压 的变化[右图]
总结与展望
“霍尔家族”大团圆
推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展
促进信息技术的进步
挑战：低温到室温条件的转变
Thank You
Q&A
1982.分数量子霍尔效应 ——美国科学家崔琦和施特默
2013.量子反常霍尔效应 ——中国科学家薛其坤
量子霍尔效应
j为整数：整数量子霍尔效应； j为分数：分数量子霍尔效应。
问题： 计算机发热、能量损耗、速度变慢。 芯片电子运动不规则、碰撞。 解决： 量子霍尔效应——驱使电子规律运动 强磁场 体积大 价格贵 农贸市场 高速公路