霍尔效应是在三维导体中实现的，而量子霍尔效应则是在二维体系中进行的。在量子霍尔效应中，真正参与导电的是边缘电子，它们几乎不与其他电子碰撞，而是像**一样一颗颗地射向目的地。然而，尽管霍尔效应已经被发现100年了，但为什么有人在如此之长的时间后才发现量子霍尔效应呢
霍尔效应是一种电磁效应，我们在中学物理课本上都学过。实际上，这种现象在量子力学中被稱為量子霍尔效应。在磁场强度很小的情况下，横向电阻与磁场强度成线性关系。修发贤教授用一个简单的比喻来解释：在一间屋子里，除了上表面和下表面，中间还存在一个空间。现在我们知道，在“天花板”和“地面”上，电子沿着“边界线”在做有规律的运动。
然而，尽管霍尔效应已经被发现100年了，但为什么有人在如此之长的时间后才发现量子霍尔效应呢？答案是因为在2016年，修发贤团队第一次在高质量的三维砷化铬纳米片上测量到了量子霍尔效应。他们利用楔形样品实现可控厚度变化，就像房顶倾斜了一样，房子内部上下表面的距离就会发生变化。
在量子霍尔效应中，真正参与导电的是边缘电子，它们几乎不与其他电子碰撞，而是像**一样一颗颗地射向目的地。这种机制产生的电阻与具体的材料性质无关，只与电子本身的性质有关。实验发现，电子在其中的运动轨道能量直接受到样品厚度的影响。这说明，随着样品厚度的变化，电子的运动时间也在变。
此外，量子霍尔效应与霍尔效应的最大不同之处在于横向电压对磁场的响应不同。这些实验都是在二维体系中进行的。有趣的是，修发贤团队发现量子霍尔效应在三维空间中同样存在。
总的来说，霍尔效应和量子霍尔效应都是电磁效应，但在具体表现上有所不同。霍尔效应是在三维导体中实现的，而量子霍尔效应则是在二维体系中进行的。这两种效应都对我们理解电子的运动和物质的性质有着重要的意义。
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请通知我们，一经查实，本站将立刻删除。