記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校喬振華課題組與南方科技大學張立源課題組等合作，經(jīng)過5年多的努力，首次在毫米級的碲化鋯材料上觀測到三維量子霍爾效應(yīng)，研究成果近日發(fā)表在國際期刊《自然》上，引發(fā)學術(shù)圈關(guān)注。國際同行高度評價這一成果：“這一新的實驗發(fā)現(xiàn)，給了我們一個新的材料體系，其中也能產(chǎn)生拓撲序。”
碲化鋯是一種三維層狀結(jié)構(gòu)的新型材料，具有特殊的熱電性質(zhì)和反常的電阻對溫度的依賴關(guān)系，在上世紀被廣泛關(guān)注。近年來，全世界多個實驗室各自制備該材料，并通過多種不同的手段進行探測，希望確定其物理特性。
從2014年起，南方科技大學張立源團隊開始嘗試實驗研究該體系，希望在拓撲性質(zhì)研究上有所斬獲，卻意外發(fā)現(xiàn)碲化鋯也是研究三維體系的理想材料。2017年初，從事相同方向理論研究的中國科學技術(shù)大學喬振華團隊與張立源團隊開始密切合作，測試分析了難以計數(shù)的來自國內(nèi)外著名研究機構(gòu)的樣品，終于在該三維宏觀材料上觀測到量子霍爾效應(yīng)。
自1980年發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應(yīng)后，人們把注意力集中在二維體系里。這次在毫米級的宏觀尺度上實現(xiàn)了三維量子霍爾效應(yīng)，補全了霍爾效應(yīng)家族一個重要的拼圖。喬振華教授認為：“豐富多彩的三維體系，將吸引眾多學者加入到新型的三維量子物態(tài)以及相變領(lǐng)域的研究之中，并為霍爾效應(yīng)家族的發(fā)展提供一個全新的領(lǐng)域和視角。”(吳長鋒)
關(guān)鍵詞： 三維量子霍爾效應(yīng)
