我国科学家首次观测到三维量子霍尔效应

霍尔效应，这一描述磁场、电力与磁力间相互关系的物理现象，自美国科学家埃德温霍尔于1879年发现以来，便引领了科学界的持续。跨越近一个半世纪的研究历程，从经典霍尔效应到量子霍尔效应，再到如今在碲化锆材料上观测到的三维量子霍尔效应，人类对于物质内在规律的认知正逐步深化。

中国科学技术大学乔振华课题组与南方科技大学张立源课题组携手合作，成功在毫米级的碲化锆材料上捕捉到了这一历史性突破——三维量子霍尔效应。这一重大成果已在国际学术期刊《自然》上发表，引起了国际科学界的广泛关注。

美国科学家埃德温霍尔最初的发现，为二极管和半导体行业的发展奠定了基石。而德国科学家冯克利青在二维体系里发现的量子霍尔效应，更是改变了学界对物态和相变的理解，引领了拓扑概念在物理研究领域的应用，为此他荣获诺贝尔物理学奖。

能否在三维体系中也观测到量子霍尔效应？这一问题一直困扰着科学界。碲化锆这一具有特殊性质的新材料，自南方科大张立源团队于2014年开始研究以来，便展现出其在三维体系研究中的巨大潜力。最终，经过与国内外科研机构的紧密合作与不懈努力，乔振华团队与张立源团队终于在碲化锆这一三维材料上观测到了量子霍尔效应，这一发现补全了霍尔效应家族的重要拼图。

这一突破不仅为霍尔效应家族的发展开辟了新的领域和视角，更预示着未来三维量子物态和相变领域的研究将受到更多学者的关注。乔振华表示，丰富多彩的三维体系将吸引更多研究者投身于这一领域，推动霍尔效应及相关技术的进一步发展。

回首埃德温霍尔教授发现经典霍尔效应的140年历程，从最初的理论到今日的应用于汽车、家电、手机等产品，再到现在观测到的三维量子霍尔效应，我们不禁对科学的未来充满期待。未来，三维量子霍尔效应又将为我们的生活带来怎样的改变？科学界将继续这一前沿领域，为我们揭晓答案。