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三维量子霍尔效应被首次发现量子霍尔效应意义前景简介

时间:2018-12-19 09:31:19编辑:文二

项目做了三年,论文的第一作者张成在实验室也泡了三年。三天能做出六个样品,如果其中能有一个质量不错,也算幸运的了,而项目需要起码几十个能测得量子化现象的样品,这样一来,实际需要制作的样品不计其数,在样品制备方面花费的时间和精力可想而知。

样品难做,后续的保存和测量更为棘手。为了保证量子霍尔效应的出现,材料得维持极高的电子迁移率,容不得一点杂质的“混入”。但这又谈何容易?前期测量之后,合适的样品要被带往世界各地的强磁场中心,进行更高磁场下的电学测试。长途差旅,奔波劳顿,还得时刻小心,防止样品被氧化。

强磁场中心的实验条件好,但可用的实验时间可能只有短短一周。时差还没倒过来,几天连轴转的工作就得马上开始。做实验不是机械重复的手工,最新测量的数据出来后,实验策略和方法要及时调整、反复思考,才能在后续的测量中获得理想的实验结果。为了提高效率,张成和袁翔总是带上睡袋,实验间隙直接就在隔壁办公室就地休息。

吃了很多苦头,但大家都觉得值。“我也有过纠结,但多年来还是一直坚持做基础性、原创性的工作。”修发贤说,基础性和原创性让他和团队都感到兴奋。“三维量子霍尔效应,从此打上了复旦的烙印!”

二、三维量子霍尔效应的意义

量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一。修发贤课题组的发现为未来三维空间量子化传输提供了新的思路和实验基础,在拓扑量子计算及低功耗电子器件方面有潜在应用价值。