量子反常霍爾效應研究相關科學儀器實物入藏國家博物館
2020-11-23 騰訊網
薛其坤在入藏儀式現場介紹捐贈實物（攝影/範立）
2019年12月23日，清華大學物理系量子反常霍爾效應研究相關科學儀器實物入藏中國國家博物館，入藏儀式在國家博物館舉行。薛其坤院士攜清華大學量子反常霍爾效應研究團隊將自主研發的分子束外延蒸發源爐、樣品臺、掃描隧道顯微鏡用杜瓦等8件研究中所使用關鍵性科學儀器實物捐贈給國家博物館。
中國國家博物館是代表國家收藏、研究、展示、闡釋能夠充分反映中華優秀傳統文化、革命文化和社會主義先進文化代表性物證的最高機構，致力於描繪我們這個時代的精神圖譜，構建能夠反映當代科學研究和工業技術發展歷程的系統性館藏。量子反常霍爾效應的首次實驗發現，是世界物理學界近幾年最重要的實驗進展之一。此次量子反常霍爾效應研究相關科學儀器實物的入藏，進一步拓寬了國家博物館在尖端科學研究領域的實物類館藏，也是國家博物館與清華大學合作的一次見證。
霍爾效應是一種常見的電磁現象，廣泛應用於磁傳感器和半導體工業。1980年德國科學家馮 克利青發現的整數量子霍爾效應以及1982年美國科學家崔琦和施特默發現的分數量子霍爾效應向人們揭示出一種新的物質態：拓撲量子物態。量子反常霍爾效應是又一個全新的量子化的霍爾效應。在實驗上在真實材料中發現量子反常霍爾效應，長期以來一直是物理學家追求的目標。美國、德國、日本等科學家均未取得最後的成功。
2009年，薛其坤領導的實驗團隊對量子反常霍爾效應的實驗進行攻關。2012年底，團隊從實驗上首次觀測到量子反常霍爾效應。在美國物理學家霍爾於1880年發現反常霍爾效應133年後，終於實現了反常霍爾效應的量子化。
課題組於2013年將此項目成果發表於美國《科學》(Science)雜誌。三名匿名審稿人一致給予了高度評價：「這項工作毫無疑問地證實了與普通量子霍爾效應不同來源的單通道邊緣態的存在。我認為這是凝聚態物理學一項非常重要的成就。」「這篇文章結束了多年來對無朗道能級的量子霍爾效應的探尋。這是一篇裡程碑式的文章。」「證實量子反常霍爾效應是拓撲物理中最值得期待的現象之一。在量子霍爾效應和量子自旋霍爾效應被發現之後，量子反常霍爾效應通常被認為為唯一一個未發現的拓撲量子化。我祝賀這篇文章的作者在拓撲絕緣體領域做出的這一重大突破。」諾貝爾獎獲得者楊振寧評價其為「第一次從中國實驗室裡發表的諾貝爾獎級的物理學論文」。
薛其坤團隊自行設計的超高真空低溫掃描隧道顯微鏡用杜瓦
薛其坤團隊自行設計的超高真空低溫掃描隧道顯微鏡用杜瓦局部（資料圖）
薛其坤團隊自行設計的超高真空低溫掃描隧道顯微鏡用杜瓦局部（資料圖）
薛其坤研究組自行研製的分子束外延樣品臺（攝影/範立）
量子反常霍爾效應測量用的低溫樣品架和樣品局部（資料圖）
薛其坤研究組自行研製的分子束外延蒸發源爐局部（資料圖）
供稿 | 藏品徵集與鑑定部
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量子反常霍爾效應
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量子反常霍爾效應:中國做出來的「諾獎級成果」
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量子反常霍爾效應與材料物理學
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「量子反常霍爾效應」研究取得重大突破
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