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重磅!8件量子反常霍尔效应研究相关科学仪器入博

2019-12-24 09:01:43 来源 : 北京青年报

八件清华大学物理系量子反常霍尔效应研究相关科学仪器实物昨天正式入藏中国国家博物馆。国博表示,将对这些见证了我国科研发展历程的珍贵物证认真整理、保管、研究和展示,让后世了解在中华民族伟大复兴过程中,前辈们的奋斗历程。

分子束外延蒸发源炉、样品台、扫描隧道显微镜用杜瓦……此次捐赠的这八件科学仪器是薛其坤院士及清华大学量子反常霍尔效应研究团队科研过程中所使用的关键性科学仪器实物。

霍尔效应其实是一种常见的电磁现象,广泛应用于磁传感器和半导体工业。1980年德国科学家冯·克利青发现的整数量子霍尔效应以及1982年美国科学家崔琦和施特默发现的分数量子霍尔效应向人们揭示出一种新的物质态:拓扑量子物态。

量子反常霍尔效应是又一个全新的量子化的霍尔效应。长期以来,通过实验在真实材料中发现量子反常霍尔效应,一直是物理学家追求的目标。然而,多年以来,美国、德国、日本等科学家均未取得最后的成功。

直到2009年,薛其坤领导的实验团队对量子反常霍尔效应的实验进行攻关。2012年底,团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。在美国物理学家霍尔于1880年发现反常霍尔效应133年后,终于实现了反常霍尔效应的量子化。

课题组于2013年将此项目成果发表于美国《科学》(Science)杂志。三名匿名审稿人一致给予了高度评价:“这项工作毫无疑问地证实了与普通量子霍尔效应不同来源的单通道边缘态的存在。我认为这是凝聚态物理学一项非常重要的成就。”“这篇文章结束了多年来对无朗道能级的量子霍尔效应的探寻。这是一篇里程碑式的文章。”“证实量子反常霍尔效应是拓扑物理中最值得期待的现象之一。在量子霍尔效应和量子自旋霍尔效应被发现之后,量子反常霍尔效应通常被认为为唯一一个未发现的拓扑量子化。我祝贺这篇文章的作者在拓扑绝缘体领域做出的这一重大突破。”

“此次捐赠的部分关键科研实物,是科研团队在1000多个攻坚的日子里所使用的主要仪器。”捐赠方清华大学表示,这些科研仪器入藏国家博物馆,可以更好地让子孙后代了解,在中华民族伟大复兴过程中,前辈们的奋斗历程。

“量子反常霍尔效应的首次实验发现,是世界物理学界近几年最重要的实验进展之一。”国家博物馆馆长王春法表示,国家博物馆一直致力于描绘时代的精神图谱,构建能够反映当代科学研究和工业技术发展历程的系统性馆藏。此前,大兴新机场航站楼顶棚外部铝网玻璃、嫦娥四号试验队队旗等已经纷纷入藏。此次捐赠进一步拓宽了国博在尖端科学研究领域的实物类馆藏。国博表示,将对这些珍贵科学物证进行认真整理、保管、研究和展示,从而记录、阐释和弘扬新时代科学发展与进步。(记者 赵婷婷 摄影/记者 魏彤)

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