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反常霍尔效应权威发布_量子反常霍尔效应(2024年11月精准访谈)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：观点更新日期：2024-11-29

反常霍尔效应

超反常量子反应？虫洞时空旅行？太空电梯？漫游飞屋？不需要充电的手机电脑？11月3日，四川成都科幻馆「2024腾讯科学WE大会」国家最高科学技术奖获得者薛其坤教授揭秘量子反常霍尔效应。

2019年11月1日，中国邮政发行志号为2019-28的《科技创新（二）》纪念邮票一套5枚，邮票图名分别为：嫦娥四号、体细胞克隆猴、量子反常霍尔效应的实验发现、阿尔茨海默病治疗新药GV-971、中国散裂中子源。11月1日《科技创新（二）》纪念邮票「集邮」「天岸集邮」「天岸影像」「天岸影音」「i天岸马」「邮票上的今天」

最年轻的最高科学奖得主薛其坤 1963 年，出生于山东蒙阴 1984 年，从山东大学光学系激光专业毕业，进入曲阜师范大学任教 1990 年，获得中国科学院物理研究所硕士 1994 年，获得中国科学院物理研究所博士，后在日本东北大学金属材料研究所工作 1999 年，任中科院表面物理国家重点实验室主任 2010 年，担任清华大学理学院院长、物理系主任 2012 年，带领团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应 2013 年，担任清华大学副校长 2016 年，获得未来科学大奖 2020 年，担任南方科学大学校长 2023 年，获得国家最高科学技术奖

巴克利奖的首位中国籍物理学家获得者，薛其坤院士在「2024中关村开学季」上讲述量子反常霍尔效应创新突破背后的故事。@共青团中央@清华大学海淀共青团的微博视频

【2024科学WE大会：中国量子科技研究取得突破性进展】财联社11月4日电，第十二届科学WE大会 11月3日在成都举办，来自中、美等国的5位科学家现场分享了包括微观量子世界、人体器官芯片等前沿科技的探索成果。量子科技是新一轮科技革命的前沿。薛其坤院士团队通过1000多个样品反复实验，制备出兼具“磁性”“拓扑性”“绝缘性”的罕见材料，为实现量子反常霍尔效应奠定了基础。在今年的科学WE大会现场，薛其坤院士带领观众，近距离领略微观量子世界的最新发现。除了宏微观物理世界的前沿探索，今年的WE大会还关注了神经科学、生物工程等领域的最新成果。 (央视财经)

成都科幻馆迎来科技盛宴，腾讯科学WE大会震撼开启！ 11月3日下午，一年一度的全球顶尖科学大会——2024腾讯科学WE大会在成都科幻馆拉开了帷幕。这是该大会自2013年首次举办以来，首次离开北京，将舞台搭建在了充满独特文化与全民科技土壤的成都。WE大会这个名称，源于首届举办时的活动主题“Way to Evolve”，象征着进化的道路。这场全球科学大会自诞生起，就坚持邀请高规格的嘉宾阵容，分享高品质科普内容。过去12年，近百位全球顶尖科学家先后登台，涵盖了数学、物理学、生命科学等多个领域的前沿突破。今年的大会更是星光熠熠，世界公认的引力波天文学权威基普ⷧ𔢦飀国家最高科学技术奖得主薛其坤院士等全球顶尖科学家、知名学者齐聚一堂。薛其坤院士的创新发现——量子反常霍尔效应和界面高温超导，攻克了量子物理的世界难题，这一突破性成果甚至被《科学》杂志评为2013年度十大科学突破之一，彰显了中国科学家的卓越实力。科技引领未来，创新点亮生活。感谢大家关注腾讯科学WE大会，期待科技继续为我们的生活带来更多惊喜！

今年的诺贝尔物理学奖，将于今天下午颁奖。《物理世界》杂志预测：夺奖热门是凝聚态物理（魔角石墨烯）和超材料。复旦大学施郁教授则押宝分数统计和任意子领域。目前已经获得较多预测提名的有—— 凝聚态物理领域：Rafi Bistritzer、Pablo Jarillo-Herrero、Allan H. MacDonald 量子计算领域：David Deutsch、Peter W. Shor 任意子领域：Alexei Kitaev、Frank Wilzcek 分数统计：Jon M. Leinaas、Jan Myrheim、吴咏时、Bertrand Halperin、Gwendal F㨶e 而发现了量子反常霍尔效应的薛其坤，和发现了中微子的第三种振荡模式的王贻芳，也都是众人期待的夺奖热门。 2024诺贝尔物理学终极预测！凝聚态物理大热门...

还在世的中国18位顶级科学家： 1.薛其坤：在量子反常霍尔效应研究方面取得重要成果。 2. 邓稼先：两弹一星元勋，他的名字与国家核事业紧密相连，那份执着和牺牲，是我们永远的榜样。 3. 杨振宁：诺贝尔物理学奖得主，他在物理学领域的贡献，让世界看到了中国智慧的光芒。 4. 屠呦呦：发现青蒿素，拯救无数生命，她的成就不仅是科学的胜利，更是人类对抗疾病的胜利。 5. 南仁东：FAST射电望远镜的总工程师，他让中国的天文观测能力站在了世界之巅。 6. 潘建伟：量子通信领域的领军人物，他的研究让中国在量子科技上迈出了重要一步。 7. 施一公：结构生物学家，他在细胞凋亡领域的研究，为医学发展提供了重要理论基础。 8. 李振声：水稻育种专家，他的杂交水稻研究，让中国人的饭碗端得更稳。 9. 白春礼：纳米科技专家，他的研究推动了新材料的发展，为未来科技打下坚实基础。 10. 王贻芳：粒子物理学家，他在大亚湾中微子实验中的贡献，让中国物理研究在国际上崭露头角。 11. 袁隆平：被誉为“世界杂交水稻之父”，他的成果不仅解决了中国人的吃饭问题，也造福了世界。 12. 郭广昌：生物技术专家，他的研究在医药领域取得了突破性进展，为人类健康贡献力量。 13. 王恩哥：凝聚态物理学家，他的研究推动了材料科学的进步，为高新技术产业提供了理论支持。 14. 赵忠贤：超导物理学家，他的研究让超导技术在中国的应用前景更加广阔。 15. 刘永坦：雷达技术专家，他的研究让中国的国防科技更加坚不可摧。 16. 张益唐：数学家，他在数学领域的突破，展现了中国数学研究的深度和广度。 17. 程开甲：核物理学家，他的研究为中国的核安全提供了重要保障。 18. 郁铭芳：有机化学家，他的研究在合成化学领域取得了重要成就，推动了化学工业的发展。看完这些科学家的成就，是不是觉得中国的科技实力越来越强大？你最敬佩哪位科学家？留言告诉我们吧！

目前还在世的我国 10 位科学家。第一，钱七虎：中国现代防护工程理论的奠基人。第二，于敏：“共和国勋章”获得者，为我国氢弹研制做出了卓越贡献。第三，施一公：结构生物学家，在细胞凋亡和膜蛋白研究方面有突出贡献。第四，潘建伟：量子信息研究领域的领军人物。第五，薛其坤：在量子反常霍尔效应研究方面取得重大突破。第六，南仁东：“中国天眼”的主要发起者和奠基人。第七，侯云德：中国现代传染病防控技术体系的主要奠基人。第八，王贻芳：在粒子物理实验研究方面成果显著。第九，黄旭华：中国核潜艇研究设计专家。第十，刘永坦：中国对海探测新体制雷达理论和技术奠基人。你们觉得呢？

磁性衬底上石墨烯的自旋依赖€*带隙研究石墨烯因其大的自旋输运相干长度和独特的能带结构，特别是无质量的狄拉克锥和几乎平坦的范霍夫奇点（VHSs），在自旋电子学应用中前景广阔。尽管石墨烯本身是非磁性的，但通过与磁性材料接触的近邻效应，可以获得自旋极化。然而，在过渡金属Fe、Co和Ni上，3d态的强烈相互作用改变了€*态，形成了复杂的杂化能带并失去了其线性特性。自旋电子学的目标是使石墨烯成为自旋导体，找到几乎保持石墨烯电子性质不变的支撑磁性材料。去除自旋简并可以将石墨烯变成自旋场效应晶体管、自旋阀或自旋转移矩器件。反过来，自旋极化的范霍夫奇点可能导致非常规超导性、量子相和绝缘拓扑态。在这项研究中，通过角分辨和自旋分辨的光电子能谱（ARPES和spin-ARPES）以及密度泛函理论（DFT）计算，研究了石墨烯/Eu/Ni(111)的电子和磁性。由于Eu插层，石墨烯与Ni解耦，其€*态在K点附近恢复了线性色散。与Eu4f态的相互作用消除了狄拉克点附近的自旋简并，并在’Œ带之间产生了一个较大的自旋依赖带隙。大的Eu诱导n掺杂导致在费米能级处出现自旋极化的范霍夫奇点和明显的准粒子能带。在带隙附近，计算表明存在大的Berry曲率，证实了能带的拓扑性质。穿过带隙的有限Berry曲率和时间反演对称性破缺允许在该体系中出现量子反常霍尔效应。图1展示了石墨烯/Eu/Ni(111)沿主要高对称方向的自旋分辨DFT能带结构，以及表面布里渊区的示意图。图2显示了石墨烯/Eu/Ni(111)的自旋积分ARPES图，以及从实验数据中提取的EDC光谱。图3展示了实验费米面和沿KM方向的ARPES图，以及沿和p()的ARPES光谱。图4则展示了Berry曲率的计算结果。通过这些研究，可以更好地理解磁性衬底上石墨烯的电子结构和磁性性质，为自旋电子学应用提供更多理论支持。

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