我國科學家發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應
清華大學薛其坤院士領銜的科研團隊獲凝聚態(tài)物理領域重大突破
來源:中國教育報 2013-4-11 唐景莉
歷時近4年,20多名學生參與,嘗試了1000多個樣品,終于解決微電子學、集成電路發(fā)展的一個瓶頸。清華大學和中科院物理所今天在北京聯(lián)合宣布,他們組成的團隊從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應。這一重大科技發(fā)現(xiàn),是凝聚態(tài)物理領域的重大突破,將可能加速推進信息技術革命,在未來研制出極低能耗的電子器件。
據(jù)了解,量子霍爾效應是整個物理領域,尤其是凝聚態(tài)物理領域當中最重要和最基本的量子效應之一,只要是物理方面的研究人員,都會涉及的物理現(xiàn)象。從上世紀80年代開始,德國、美國科學家相繼發(fā)現(xiàn)了整數(shù)量量子效應和非數(shù)量霍爾效應,他們都獲得了諾貝爾物理學獎。
從2009年起,由薛其坤院士帶領的清華大學物理系王亞愚、陳曦、賈金鋒和中科院物理所馬旭村、何珂、王立莉、呂力組成的聯(lián)合實驗團隊,與方忠、戴希、張首晟等理論物理學家合作,開始向量子反常霍爾效應的實驗實現(xiàn)發(fā)起沖擊。在過去近4年的時間里,團隊生長和測量了超過1000個樣品,克服了重重障礙,終于在磁性摻雜的拓撲絕緣體薄膜中,從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應。
“這一成果的獲得,是我國科學家長期積累、協(xié)同創(chuàng)新、集體攻關的一個成功典范。”實驗團隊的領銜科學家、中國科學院院士、清華大學教授薛其坤介紹,這一成果于北京時間3月15日在美國《科學》(Science)雜志在線發(fā)表,清華大學物理系博士生常翠祖、張金松、馮硝和中科院物理所博士生沈潔為文章的共同第一作者。
諾貝爾物理獎獲得者、清華大學高等研究院名譽院長楊振寧教授在接受記者采訪時表示,這一重大科技發(fā)現(xiàn)是中國實驗室里所發(fā)表的“諾貝爾物理獎級別的論文”。
斯坦福大學教授、清華大學教授、拓撲絕緣體領域開創(chuàng)者之一的張首晟教授說:“養(yǎng)兵千日,用兵一時。中國裝備精良的實驗室,加上極其勤奮、善于合作的團隊,終于讓這一理論上的預言變成偉大的現(xiàn)實。在信息技術革命中,中國科學家為爭奪戰(zhàn)略制高點做出了貢獻。可以說,敏銳的遠見和精誠的合作,是自主創(chuàng)新的根本。”