導(dǎo)讀 維爾茨堡大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種可以提高量子電阻標(biāo)準(zhǔn)性能的方法。它基于一種稱為量子反?;魻栃?yīng)的量子現(xiàn)象。電阻的精確測量對于工業(yè)生...
維爾茨堡大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種可以提高量子電阻標(biāo)準(zhǔn)性能的方法。它基于一種稱為量子反常霍爾效應(yīng)的量子現(xiàn)象。
電阻的精確測量對于工業(yè)生產(chǎn)或電子產(chǎn)品至關(guān)重要,例如在高科技傳感器、微芯片和飛行控制器的制造中。維爾茨堡大學(xué) (JMU) 拓?fù)浣^緣體研究所的物理學(xué)家 Charles Gould 教授解釋說:“非常精確的測量在這里至關(guān)重要,因為即使是最小的偏差也會對這些復(fù)雜的系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。”
“通過我們的新測量方法,我們可以利用量子反?;魻栃?yīng) (QAHE) 顯著提高電阻測量的精度,無需任何外部磁場。”
該研究發(fā)表在《自然電子》雜志上。
新方法如何運作
許多人可能還記得物理課上經(jīng)典的霍爾效應(yīng):當(dāng)電流流過導(dǎo)體并暴露在磁場中時,就會產(chǎn)生電壓,即所謂的霍爾電壓。通過將該電壓除以電流獲得的霍爾電阻隨著磁場強度的增加而增加。
在薄層和足夠大的磁場中,該電阻開始形成離散階躍,其值恰好為 h/ne2,其中 h 是普朗克常數(shù),e 是基本電荷,n 是整數(shù)。這被稱為量子霍爾效應(yīng),因為電阻僅取決于自然基本常數(shù)(h 和 e),這使其成為理想的標(biāo)準(zhǔn)電阻器。
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