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八件清華大學(xué)物理系量子反常霍爾效應(yīng)研究相關(guān)科學(xué)儀器實(shí)物昨天正式入藏中國(guó)國(guó)家博物館。國(guó)博表示，將對(duì)這些見(jiàn)證了我國(guó)科研發(fā)展歷程的珍貴物證認(rèn)真整理、保管、研究和展示，讓后世了解在中華民族偉大復(fù)興過(guò)程中，前輩們的奮斗歷程。

分子束外延蒸發(fā)源爐、樣品臺(tái)、掃描隧道顯微鏡用杜瓦……此次捐贈(zèng)的這八件科學(xué)儀器是薛其坤院士及清華大學(xué)量子反常霍爾效應(yīng)研究團(tuán)隊(duì)科研過(guò)程中所使用的關(guān)鍵性科學(xué)儀器實(shí)物。

霍爾效應(yīng)其實(shí)是一種常見(jiàn)的電磁現(xiàn)象，廣泛應(yīng)用于磁傳感器和半導(dǎo)體工業(yè)。1980年德國(guó)科學(xué)家馮·克利青發(fā)現(xiàn)的整數(shù)量子霍爾效應(yīng)以及1982年美國(guó)科學(xué)家崔琦和施特默發(fā)現(xiàn)的分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)向人們揭示出一種新的物質(zhì)態(tài)：拓?fù)淞孔游飸B(tài)。

量子反常霍爾效應(yīng)是又一個(gè)全新的量子化的霍爾效應(yīng)。長(zhǎng)期以來(lái)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)在真實(shí)材料中發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)，一直是物理學(xué)家追求的目標(biāo)。然而，多年以來(lái)，美國(guó)、德國(guó)、日本等科學(xué)家均未取得最后的成功。

直到2009年，薛其坤領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)對(duì)量子反常霍爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行攻關(guān)。2012年底，團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)上首次觀測(cè)到量子反常霍爾效應(yīng)。在美國(guó)物理學(xué)家霍爾于1880年發(fā)現(xiàn)反常霍爾效應(yīng)133年后，終于實(shí)現(xiàn)了反常霍爾效應(yīng)的量子化。

課題組于2013年將此項(xiàng)目成果發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》(science)雜志。三名匿名審稿人一致給予了高度評(píng)價(jià)：“這項(xiàng)工作毫無(wú)疑問(wèn)地證實(shí)了與普通量子霍爾效應(yīng)不同來(lái)源的單通道邊緣態(tài)的存在。我認(rèn)為這是凝聚態(tài)物理學(xué)一項(xiàng)非常重要的成就。”“這篇文章結(jié)束了多年來(lái)對(duì)無(wú)朗道能級(jí)的量子霍爾效應(yīng)的探尋。這是一篇里程碑式的文章。”“證實(shí)量子反常霍爾效應(yīng)是拓?fù)湮锢碇凶钪档闷诖默F(xiàn)象之一。在量子霍爾效應(yīng)和量子自旋霍爾效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)之后，量子反常霍爾效應(yīng)通常被認(rèn)為為唯一一個(gè)未發(fā)現(xiàn)的拓?fù)淞孔踊Ｎ易ＹR這篇文章的作者在拓?fù)浣^緣體領(lǐng)域做出的這一重大突破。”

“此次捐贈(zèng)的部分關(guān)鍵科研實(shí)物，是科研團(tuán)隊(duì)在1000多個(gè)攻堅(jiān)的日子里所使用的主要儀器。”捐贈(zèng)方清華大學(xué)表示，這些科研儀器入藏國(guó)家博物館，可以更好地讓子孫后代了解，在中華民族偉大復(fù)興過(guò)程中，前輩們的奮斗歷程。

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