霍尔三维结构案例（刚刚）

量子霍尔效应是1879年美国物理学家E.H.霍尔在科学研究量子力学察觉的，霍尔效应需要在超低温强磁场极端条件出现电阻跟磁场不呈现线性关系，对通电的导体加上垂直于电流方向的磁场，电子的运动轨迹将发生偏转，在导体的纵向方向产生电压，这种电磁现象就是“霍尔效应”。量子霍尔效应的出现让物理界的研究者不断深耕，后续出现“整数量子霍尔效应”，“分数量子霍尔效应”。

04年英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从石墨中分离出石墨烯，观察到有量子反常霍尔效应(Quantum Anomalous Hall Effect)。这一发现，引发了物理界研究者“量子潮”受到非常大关注。不过，迄今从霍尔量子效应的出现已经130年的时间，而在物理学界在这一领域研究一直停留在二维或准二维体系之间，都没取得大的突破。几乎是处于停滞不前状态。

2013年，中国科学院薛其坤发现，在一定的外加栅极电压范围内，此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值h/e2~ 25800欧姆。在标天下专利查询网检索到薛其坤带领的团队在2012年12月21号，申请了名为“产生量子化反常霍尔效应的方法”的发明专利，专利号为：CN102012000559522。2015年1月21号正式授权。

破茧成蝶，二维走向三维

12月18号复旦大学物理系教授修发贤课题组在砷化镉纳米片材料中发现了三维量子霍尔效应并在英国《自然》杂志刊登最新战报《砷化镉中基于外尔轨道的量子霍尔效应》（“Quantum Hall effect based on Weyl orbits inCd3As2”）震惊国际物理学界，这是中国在量子霍尔效应第一次突破二维空间，走向三维空间

修发贤在过去10年期間，刊登100余篇SCI论文，分别被刊登在Nature Materials， Nature Nanotechnology， Nature Communications， JACS， Nano Letters。也是中国青年千人人才计划之一，着眼于最新型量子材料的生长、电学、磁学和光电特性等这方面的科研

对于三维量子霍尔效应，大家都会感到非常的陌生，为了能更加的通俗易懂，修发贤说：“打个比方，在房间内空间里，有天花板跟地面，整个电子会在天花板进行三维运动，穿越整空间到地面上，然后从地面上再进行运动，再穿越回到天花板，就组成一个三维电子回旋轨道。”

这一科技领域的发现，将来将用到在电子器件领域，也是一种实用新型专利器件。修发贤说：“鉴于这类拓扑狄拉克半金属砷化镉材料的迁移率高，可以利用砷化镉制备成2英寸单晶薄膜和应用在红外探测及遥感领域”

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