分数量子霍尔效应的新理论

在经典霍尔效应中 ,霍尔电压ＶＨ 线性正比于垂直方向的外场Ｂ⊥ ,并且沿电流方向的纵向电压Ｖ∥ 也随Ｂ⊥ 的增加而连续上升 .1980年 ,冯·克里青 (ＫｌａｕｓｖｏｎＫｌｉｔｚｉｎｇ)用半导体场效应晶体管进行霍尔测量 ,研究被限制在二维平面内的电子运动 .他发现 ,在极低温和强磁场的条件下 ,霍尔电压ＶＨ 不再随外场的增加而线性增加 ,而是 (在ＶＨ-Ｂ⊥ 图上 )表现为一连串ＶＨ =常数的阶跃平台 .与一个个平台相对应的霍尔电阻ＶＨ Ｉ(Ｉ是纵向电流 )恰好等于物理常数ｈ ｅ2 除以一个整数ｉ(ｉ=1,2 ,3,4 ,… ) .克里青的发现后来被称为…     

量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的探索历程

回顾了霍尔效应、量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的探索历程.着重叙述了1985年、1998年获得诺贝尔物理学奖的量子霍尔效应研究成果,以及在我国实验室首次观测到量子反常霍尔效应的重大成就.     

量子霍尔效应

从经典的霍尔效应开始,比较系统地、深入浅出地介绍了量子霍尔效应及其所涉及的一些新概念和实际应用。     

分数量子霍尔效应——1998年诺贝尔物理学奖介绍

１９９８年１０月,三位美国科学院,ＤａｎｉｅｌＴｓｕｉ、ＨｏｓｒｓｔＳｔｏｒｍｅｒ和ＲｏｂｅｒｔＬａｕｇｈｌｉｎ,因他们在发现分数量子霍尔效应方面所作出的杰出贡献而获得诺贝尔物理学奖。文章力图从物理角度概要介绍了分数量子霍尔效应的主要物理现象和机制。     

二维模糊球上的量子霍尔流体

在回顾了Haldane对量子Hall效应在二维球面S2上的描述后,本文构造了二维模糊球S2上的非对易代数及其Hilbert空间的Moyal结构.通过构造模糊球上不可压缩量子霍尔流体的非对易Chern-Simons理论,求解具有准粒子源的Gaussian约束,找出模糊球上的Calogero矩阵及最低Landau能级Laughlin波函数的完全集,此Laughlin波函数由旋量坐标推广的Jack多项式表示.     

量子霍尔效应的发展历程

量子霍尔效应的发现是新兴的低维凝聚态物理发展中的一件大事,分数量子霍尔效应的发现更是开创了一个研究多体现象的新时代,并将影响到物理学的很多分支,这个领域两次被授予诺贝尔物理奖,引起了人们很大的兴趣,文章介绍了量子霍尔效应发展的历程,主要内容包括１８９７年霍尔发现霍尔效应、１９８０年Ｋｌａｕｓ ｖｏｎ Ｋｌｉｔｚｉｎｇ发现整数量子霍尔效应、１９８２年崔琦和Ｈｏｒｓｔ Ｌ．Ｓｔｏｒｍｅｒ发现分数量子霍     

如何给工科学生讲波函数（2）

本文介绍作者在华中理工大学给二年级工科学生讲波函数的思路与方法。     

基于量子自旋-量子反常霍尔效应的单层锑异质结构的热电性质研究（英文）北大核心CSCD

我们研究了一个基于单层氢化锑的异质结构材料的热电性质,该材料有着新颖的量子自旋-量子反常霍尔效应.我们计算了这种新的拓扑相材料的锯齿形结构纳米带的电导、热导、塞贝克系数以及热电效益指数.通过我们的研究,表明该材料在低温下有着较好的热电性能.此外,我们通过改变样品最外层原子的交换场的方式来调控样品的边缘态,并计算样品热电性质的变化.最后,我们发现随着纳米带宽度的增加,系统的热电性能也会增加.     

Wavefunctions for Particles with Arbitrary Spin

By solving rigorously the relativistic wave equations derived from Bargmann-Wigner equation for arbitrary spin,the relativistic wavefunctions in momentum representation for particles with arbitrary spin are deduced.     

《量子力学》自学辅导之十一——电子自旋（续）

《量子力学》自学辅导之十一──电子自旋（续）宋宇辰，曾心愉，裴文杰（１）复旦大学理论物理骨干教师班；２）复旦大学物理系，上海２００４３３）２．３自旋算符的矩阵形式自旋函数是２×１的矩阵，作用在自旋函数上的自旋算符应该是２×２的矩阵．设泡利算符的矩阵形...     

1998年诺贝尔物理奖

 根据瑞典皇家科学院10月13日发布的消息,瑞典皇家科学院已决定把1998年诺贝尔物理奖授予三位在美国任教的科学家:斯坦福大学的美国人罗伯特·劳克林教授、哥伦比亚大学的德国人霍斯特·施特默教授和普林斯顿大学的美籍华人崔琦教授.这三位研究者是由于他们发现强磁场中共同相互作用的电子能形成具有分数电子电荷的新型“粒子”而获此奖的.     

拓扑新材料研究前沿的理论基础导引Ⅰ:量子霍尔效应

本专题旨在为感兴趣且学有余力的本科生和低年级研究生提供一条从大学物理到当前二维、三维拓扑新材料研究前沿的学习路径。专题包含两篇,本文是第一篇。本科生在大学阶段中已修习过电动力学、量子力学、固体物理等课程,但各类教材往往停留在介绍该课程的传统内容,而缺乏向前多走一步、和领域前沿研究相衔接的努力。我们希望能稍微填补这一空当。第一篇从本科生学过的经典霍尔(Hall)效应讲起,首先介绍量子力学是如何被引入二维或(2+1)维霍尔系统研究中的,然后引导到各种量子霍尔效应(包括整数、分数、反常、自旋)及其中的拓扑不变量。     

Time-Dependent Variational Approach to the Phonon Dispersion Relation of the Commensurate Quantum Frenkel-Kontorova Model

The phonon dispersion relation of the commensurate quantum Frenkel-Kontorova model is studied by means of the time-dependent variational approach combined with a Hartree-type many-body trial wavefunction for the particles. The single-particle state is taken to be a frozen Jackiw-Kerman wavefunction. Under the condition of minimum uncertainty, equations of motion for the particle expectation values are derived to obtain the phonon dispersion relation. It is shown that the strength of the substrate potential and the phonon excitation gap are reduced due to the quantum fluctuations in comparison with those of the classical model. We also compare our results with those previously obtained by using the path-integral molecular dynamics.     

铁磁石墨烯体系的CT不变量子自旋霍尔效应

文章作者在垂直磁场作用下的铁磁石墨烯体系里预言了一种新类型的量子自旋霍尔效应.这量子自旋霍尔效应与自旋轨道耦合无关,体系也不具有时间反演不变性;但是有CT不变（C为电子-空穴变换、T为时间反演变换）.由于量子自旋霍尔效应,体系的纵向电阻和自旋霍尔阻出现量子化平台.特别是,自旋霍尔阻的量子化平台有很强的抗杂质干扰能力.     

铁磁石墨烯体系的CT不变量子自旋霍尔效应

文章作者在垂直磁场作用下的铁磁石墨烯体系里预言了一种新类型的量子自旋霍尔效应.这量子自旋霍尔效应与自旋轨道耦合无关,体系也不具有时间反演不变性;但是有CT不变(C为电子-空穴变换、T为时间反演变换).由于量子自旋霍尔效应,体系的纵向电阻和自旋霍尔阻出现量子化平台.特别是,自旋霍尔阻的量子化平台有很强的抗杂质干扰能力.     

重费米子超导体UPd2Al3与常规超导体Nb之间波函数的量子相干效应

超导体的电子波函数对称性一直是引人注目的重要问题。本研究了波函数为Ｐ态或ｄ态的“高温”重费米子超导体ＵＰｄ２Ａｌ３（Ｔｃ￣２Ｋ）与Ｓ态的常规超导体Ｎｂ之间的量子相干效应。精确测量表明，在一个包括由上述两种超导体组成的Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ结的超导环中，有持续电流产生，且环中磁通是量子化的，每一个磁通量大小为（０．９９±０．０３）ｈ／２ｅ，明确无误的表明这一复合系统中两种对称性不同的波函数位相相干。此     

反铁磁粒子的势助量子隧穿和宏观量子效应

用周期瞬子方法研究了反铁磁粒子中激发态量子隧道效应.给出了各种低激发态下的隧穿幅、能级分裂以及前置因子.用统计平均得到给定温度下的隧穿率.理论计算的隧穿率随温度的变化关系与实验结果相符. 关键词：