量子反常霍爾效應和量子霍爾效應有什麼不同

時間 2021-08-30 09:27:53

1樓:醉意撩人殤

量子反常霍爾效應和量子霍爾效應的區別:

1、定義不同

量子反常霍爾效應:量子反常霍爾效應不同於量子霍爾效應,它不依賴於強磁場而由材料本身的自發磁化產生。

量子霍爾效應:量子霍爾效應(quantum hall effect)是量子力學版本的霍爾效應,需要在低溫強磁場的極端條件下才可以被觀察到,此時霍爾電阻與磁場不再呈現線性關係,而出現量子化平臺。

2、意義不同

量子反常霍爾效應:量子反常霍爾效應的好處在於不需要任何外加磁場,這項研究成果將推動新一代低能耗電晶體和電子學器件的發展,可能加速推進資訊科技革命程序。

量子霍爾效應:

整數量子霍爾效應:量子化電導e²/h被觀測到,為彈道輸運(ballistic transport)這一重要概念提供了實驗支援。

分數量子霍爾效應:勞夫林與j·k·珍解釋了它的起源。兩人的工作揭示了渦旋(vortex)和準粒子(quasi-particle)在凝聚態物理學中的重要性。

3、發現不同

量子反常霍爾效應:2023年,由清華大學薛其坤院士領銜、清華大學物理系和中科院物理研究所組成的實驗團隊從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應。

量子霍爾效應:霍爾效應在2023年被e.h.霍爾發現,它定義了磁場和感應電壓之間的關係。

2樓:匿名使用者

一句話解釋,量子反常霍爾效應,不需要磁場即可實現量子霍爾態,而量子霍爾效應需要非常強大的磁場效應

量子自旋霍爾效應和反常霍爾效應的區別,求解!!! 25

3樓:

在特定的量子阱中,在無外磁場的條件下(即保持時間反演對稱性的條件下),特定材料製成的絕緣體的表面會產生特殊的邊緣態,使得該絕緣體的邊緣可以導電,並且這種邊緣態電流的方向與電子的自旋方向完全相關,即量子自旋霍爾效應。在特定的量子阱中,在無外磁場的條件下(即保持時間反演對稱性的條件下),特定材料製成的絕緣體的表面會產生特殊的邊緣態,使得該絕緣體的邊緣可以導電,並且這種邊緣態電流的方向與電子的自旋方向完全相關,即量子自旋霍爾效應。

什麼是量子反常霍爾效應

4樓:真帆丶

與量子霍爾效應相關的發現之所以屢獲學術大獎,是因為霍爾效應在應用技術中特別重要。人類日常生活中常用的很多電子器件都來自霍爾效應,僅汽車上廣泛應用的霍爾器件就包括:訊號感測器、abs系統中的速度感測器、汽車速度表和里程錶、液體物理量檢測器、各種用電負載的電流檢測及工作狀態診斷、發動機轉速及曲軸角度感測器等。

例如用在汽車開關電路上的功率霍爾電路,具有抑制電磁干擾的作用。因為汽車的自動化程度越高,微電子電路越多,就越怕電磁干擾。而汽車上有許多燈具和電器件在開關時會產生浪湧電流,使機械式開關觸點產生電弧,產生較大的電磁干擾訊號。

採用功率霍爾開關電路就可以減小這些現象。 此次中國科學家發現的量子反常霍爾效應也具有極高的應用前景。量子霍爾效應的產生需要用到非常強的磁場,因此至今沒有廣泛應用於個人電腦和行動式計算機上——因為要產生所需的磁場不但**昂貴,而且體積大概要有衣櫃那麼大。

而反常霍爾效應與普通的霍爾效應在本質上完全不同,因為這裡不存在外磁場對電子的洛倫茲力而產生的運動軌道偏轉,反常霍爾電導是由於材料本身的自發磁化而產生的。 如今中國科學家在實驗上實現了零磁場中的量子霍爾效應,就有可能利用其無耗散的邊緣態發展新一代的低能耗電晶體和電子學器件,從而解決電腦發熱問題和摩爾定律的瓶頸問題。這些效應可能在未來電子器件中發揮特殊作用:

無需高強磁場,就可以製備低能耗的高速電子器件,例如極低能耗的晶片,進而可能促成高容錯的全拓撲量子計算機的誕生——這意味著個人電腦未來可能得以更新換代。

霍爾效應的問題,霍爾效應的問題

注意此題首句所說,金屬導體中的電流i是由電子的定向流動形成的,所以這裡只能是電子。用左手定則,四指指向電流方向,則電子受力是向上的。 因為是金屬導體,其中的正電荷其實是動不了的原子實。能夠運動的是自由電子,所以你要從電子的角度考慮。 因為左手定則四指的方向是電流方向,不是粒子運動方向!對正電荷運動方...

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霍爾效應是指當固體導體有電流通過,且放置在一個磁場內,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓。電場力會平衡洛倫茲力。電流是由許多移動中的電荷載子 通常為電子 組成。在垂直方向的磁場,會令電子受洛倫茲力。電子的軌跡是曲的。這使得導體的電荷密度不平均,因此產生了一個電壓,稱為霍爾電壓。量度...