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本报讯（见习记者孙爱民记者丁佳）最近，由中科院物理所和清华大学等机构的科研人员组成的团队，首次成功实现“量子反常霍尔效应”。该结果于3月14日在线发表于美国《科学》杂志。
在凝聚态物理领域，量子霍尔效应研究是一个非常重要的研究方向。发现整数量子霍尔效应与分数量子霍尔效应的科学家分别获得1985年和1998年诺贝尔物理学奖。
“量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。”项目组成员、中科院物理所副研究员何珂告诉《中国科学报》记者，“量子反常霍尔效应是多年来凝聚态物理领域研究者努力追求的目标，在实验上，这也是一个非常困难的重大挑战。”
何珂表示，该效应实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。美国物理学家霍尔丹于1988年提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，尽管多年来各国科学家提出几种不同的实现途径，但所需的材料和结构非常难以制备，因此在实验上进展缓慢。2008年，美国斯坦福大学教授张首晟等提出，在拓扑绝缘体的薄膜中引入磁性，将有可能实现量子反常霍尔效应。2009年清华大学薛其坤研究组和中科院物理所马旭村研究组利用分子束外延方法，获得了高质量的Bi2Te3族拓扑绝缘体薄膜。随后，中科院物理所方忠、戴希和斯坦福大学张首晟等，根据理论和材料计算结果，提出在这种拓扑绝缘体薄膜中掺入磁性元素，就会实现量子反常霍尔效应。