量子反常霍尔效应的实验观测和体会,量子反常霍尔效应与霍尔效应的区别

霍尔效应实验报告精选14篇

1、霍尔（Hall）和洛克伍德（Lockwood）的报告中指出“所谓的‘类似太阳的星球（solarlike star）’、‘太阳相似体（solar analog）’和‘太阳双生子（solar twin）’是逐渐限制的叙述。”天仓五适合做为第二颗太阳，因为它的质量近似而且稳定，只是相对缺乏金属，这种相似性引领了通俗文化参考数十年，并列入科学测验。

2、[现象实例] 美国人类学家爱德·霍尔（E·hall）有一句名言：空间也会说话。他研究发现，每个人都有自己独有的空间需求。

3、年首次提出了原子自旋霍尔效应，2013年被美国国家标准局科学家在Nature发表的实验实现。提出了非绝热和非常规几何量子计算理论，被国内外5个实验组发表于Nature/PRL/PRA等的7篇实验论文实现。他目前已发表SCI论文67篇，其中Phys. Rev. Lett. 14篇 （第一或通信作者），Phys. Rev. A/B/E 31篇。

4、报告说：“即使目前仍难以预测地球变暖的速度和程度， 但变暖的确定性是很大的。...目前一般都同意的是， 由温室变暖引发的气候变化， 会使大陆中部地区的土壤更加干燥， 并导致海平面大幅度地上升。

求科普:量子反常霍尔效应!!!

的高速路上前进。”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。

常态下导体中电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，让它们在各自的跑道上前进，没有相互碰撞所以不会发热。但是产生量子霍尔效应需要一定条件，就是加以强磁场。

中国科学家领衔的团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应。这一发现或将对信息技术进步产生重大影响。在美国物理学家霍尔1880年发现反常霍尔效应133年后，终于实现了反常霍尔效应的量子化的观察，这一发现是相 理论计算得到霍尔电导关领域的重大突破，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。

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。

霍尔效应实验中有哪些副效应?

1、近年来，科学家们在极低温度、极强磁场中又发现了量子霍尔效应，分数量子霍尔效应，量子自旋霍尔效应[8]。

2、采用电流和磁场换向的对称测量法基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。具体的做法是分别改变霍尔片的电流方向（交换空间位置）及螺旋管电流的方向，但大小保持不变，重复3次实验，共四次实验的结果取平均。

3、本实验为什么要用3个换向开关？为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电流 及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压 ，还要测量A、C间的电位差 ，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。

4、是器件材料处理造成的电学上的不对称，这是一个不包含磁效应，纯粹电学上的缺陷。不管磁场怎么变，这个电学缺陷一直有，所以说与磁场方向无关。

5、在测量霍尔电压或电流时，会伴随产生一些副效应，从而影响测量的精度，而调零的目的就是为了消除或降低这些副效应，每次进行新的测量前都要进行调零。

6、在霍尔效应实验中，可以采取以下措施来消除误差： 采用对称测量法：通过分别改变霍尔片的电流方向及螺旋管电流的方向但大小保持不变，重复3次实验，共四次实验的结果取平均，基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。