- 量子反常霍尔效应
  - 清华大学与中国科学院物理所研究团队首次实验观测
  - 可应用于低能耗高速电子器件与芯片
    - 计算机体积缩小
    - 超级计算机可能缩小至平板电脑大小
    - 手机存储从几G提升到几T
  - 杨振宁评价为诺贝尔奖级成果
- 霍尔效应发展历程
  - 1879年霍尔发现霍尔效应
    - 载流导体在磁场中产生横向电势差
  - 1980年发现量子霍尔效应
    - 低温强磁场下霍尔电阻呈现量子化平台
    - 冯克利清因此获1985年诺贝尔物理学奖
  - 量子霍尔效应的应用意义
    - 确定电子运动规则,减少碰撞和能量损失
    - 改善电子产品效率与散热性能
  - 量子反常霍尔效应的提出与实现
    - 1981年理论证实零磁场中的量子霍尔效应存在
    - 2013年薛其坤团队首次实验观测到量子反常霍尔效应
      - 使用磁性拓扑绝缘体薄膜材料
- 霍尔效应的产生机理
  - 霍尔元件定义
    - 导体或半导体长方形薄片
  - 霍尔电压形成过程
    - 运动载流子受洛伦兹力偏转形成电荷积累
    - 内建电场与洛伦兹力平衡后稳定
    - 霍尔电压公式:UH = KH × I × B
      - KH为霍尔元件灵敏度
  - 霍尔元件的应用
    - 测量转速(霍尔转速计)
      - 永磁铁固定在转轮上,霍尔元件检测磁场变化
      - 输出电压信号反映转速信息
    - 其他功能开发潜力
- 实验演示与总结
  - 霍尔转速计工作演示
    - 测试范围与精度表现良好
  - 鼓励学生思考霍尔元件新应用

版权所有:全国高校教师网络培训中心

技术支持:北京畅想数字教育科技股份有限公司

联系地址:北京市西城区德外大街4号院A座2层

咨询电话:400-6699-800

京ICP备08008005号 京公网安备110102004467