양자 홀 효과: 홀 효과의 양자 역학적 버전입니다. 일반적으로 정수양자홀효과와 분수양자홀효과의 총칭으로 간주된다.
홀 효과는 1879년 물리학자 홀에 의해 발견되었습니다. 이는 자기장과 유도 전압 사이의 관계를 정의합니다. 이 효과는 전통적인 전자기 유도와 완전히 다릅니다. 자기장이 있는 도체에 전류가 흐르면 자기장은 전자의 이동 방향과 수직인 도체에 있는 전자에 힘을 가하여 도체에 수직인 두 방향에서 전위차를 발생시킵니다. 자기장선.
이 효과는 수년 동안 알려지고 이해되었지만 홀 효과를 기반으로 한 센서는 재료 기술이 크게 발전하여 고강도 영구 자석이 등장하고 작동 능력이 갖춰지기 전까지는 실용성이 없었습니다. 전압 출력을 위한 소형 신호 조절 회로. 홀 효과 센서는 설계 및 구성에 따라 온/오프 센서 또는 선형 센서로 사용될 수 있으며 전력 시스템에 널리 사용됩니다.
추가 정보:
홀 효과의 발달:
홀 효과가 발견된 지 약 100년 후, 독일 물리학자 Klitzing 등은 극도로 연구하고 있었습니다. 저온 및 강한 자기장에서 반도체의 양자 홀 효과의 발견은 현대 응집물질 물리학의 놀라운 발전 중 하나이며, Klitzing은 1985년 노벨 물리학상을 수상했습니다. ?
이후 중국계 미국인 물리학자 추이 치(Cui Qi)와 미국 물리학자 라플린(Laughlin), 스테머(Stemer)는 더 강한 자기장 하에서 양자 홀 효과를 연구하면서 분수 양자 홀 효과를 발견했습니다. 이 발견은 양자 현상에 대한 사람들의 이해를 한 단계 더 끌어올렸습니다. 한 걸음 더 가까이 다가가서 그들은 1998년 노벨 물리학상을 수상했습니다.
오늘 푸단 동문이자 스탠포드 교수인 장수성 교수는 모교와 협력해 '양자 스핀 홀 효과'에 대한 연구를 진행하고 있다. "양자 스핀 홀 효과"는 Zhang Shousheng 교수가 처음 예측했으며 나중에 실험을 통해 확인되었습니다. 이 성과는 미국 '사이언스' 잡지가 선정한 2007년 10대 과학 발전 중 하나입니다.
이 효과가 실온에서 작동한다면 새로운 저전력 "스핀트로닉스" 컴퓨팅 장치가 탄생할 수 있습니다. 업계에서 사용되는 많은 고정밀 전압 및 전류 센서는 홀 효과를 기반으로 제작되며 오류 정확도는 0.1% 미만에 도달할 수 있습니다.
청화대학교, 칭화대학교 및 연구소의 Xue Qikun 학자가 주도 중국과학원 물리학 스탠포드 대학 연구진으로 구성된 연구팀은 양자 변칙 홀 효과 연구에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 이는 독립적으로 중요한 물리적 현상인 양자 변칙 홀 효과를 처음으로 관찰한 것입니다. 이는 중국 과학자들이 실험을 통해 관찰한 것이기도 하며, 물리학 분야의 기초 연구에서 중요한 과학적 발견이기도 합니다.