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  • 量子霍尔效应

    量子霍尔效应,一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。

    整数量子霍尔效应被马普所的德国物理学家冯·克利青发现。他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应被崔琦、施特默和赫萨德(A. C. Gossard)发现,前两者因此与劳赫林(Robert Betts Laughlin)分享1998年诺贝尔物理学奖。

    整数量子霍尔效应最初在高磁场下的二维电子气中被观测到;分数量子霍尔效应通常在迁移率更高的二维电子气下才能被观测到。

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    概述/量子霍尔效应 编辑

    K. Von Klitzing,G. Dorda,M. Pepper于1979年发现,霍尔常数(强磁场中,纵向电压和横向电流的比值)是量子化的,RH=V/I=h/νe2,ν=1,2,3,……。这种效应称为整数量子霍尔效应。进而,AT&T的D. Tsui、H. Stormer和A.Gossard发现,随着磁场增强,在v=1/3,1/5,1/7…等处,霍尔常数出现了新的台阶。这种现象称为分数量子霍尔效应。

    R. Laughlin给出了解释,他认为,由于极少量杂质的出现,整数v个朗道能级被占据,这导致电场与电子密度的比值B/ρ为h/ev,从而导致霍尔常数出现台阶。他还指出,由于在那些分数占有数处,电子形成了一种新的稳定流体,正是这些电子中的排斥作用导致了分数量子霍尔效应。

     

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