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薛其坤发现的量子霍尔反常效应,为什么说是诺奖级别的成就?
这个时候，就要讲到量子反常霍尔效应了，因为霍尔效应实现量子化，有着两个极端苛刻的前提条件：一是需要十几万高斯的强磁场，而地球的磁场强度才不过0.5高斯；二是需要接近于绝对零度的温度。
原因：在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家Klaus von Klitzing等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应，这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。
清华大学薛其坤院士领衔的团队2013年成功观测到“量子反常霍尔效应”，被杨振宁称为诺奖级的科研成果。“量子反常霍尔效应”的实现既是理论物理领域的突破，又具有极高的商用价值。
美国《科学》杂志的匿名评审则给出了这样的评价，“这篇文章结束了对量子反常霍尔效应多年的探寻，这是一项里程碑式的工作。我祝贺文章作者们在拓扑绝缘体研究中作出的重大突破。
薛其坤院士解释说，目前，普通量子霍尔效应的产生无法被广泛应用，因为它需要非常强的磁场，成本非常昂贵，比较困难。
霍尔效应的研究，获得诺贝尔物理学奖的原因如下。他的研究发现之所以获奖，是因为他的技术在实际应用中也是很重要的，日常生活中有很多电器都来自于这个效应，汽车上用的也是非常多的，像是传感器等等，这些都用的是霍尔效应。
发现量子反常霍尔效应有什么意义?
但量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场，这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术革命进程。美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。
量子霍尔效应的物理意义：定义了磁场和感应电压之间的关系。霍尔效应介绍如下：霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（E.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机制时发现的。
量子反常霍尔效应使得在零磁场的条件下应用量子霍尔效应成为可能；这些效应可能在未来电子器件中发挥特殊的作用，可用于制备低能耗的高速电子器件。
既有的量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。
定义不同 量子反常霍尔效应：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。
量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。
反常霍尔效应的霍尔效应
年，霍尔在研究磁性金属的霍尔效应时发现，即使不加外磁场也可以观测到霍尔效应，这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。
定义不同 量子反常霍尔效应：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。
这就是霍尔效应。利用左手定则，可以判断载流子（q0，正电荷）所受洛伦兹力f的方向是与纸面平行向上，即运动向上；载流子（q0，负电荷）所受洛伦兹力f的方向是与纸面平行向下，即运动向下。
量子反常霍尔效应是谁发现的
1、按经典霍尔效应理论，霍尔电阻RH (RH=U/I=K. B/d= B/nqd) 应随B连续变化并随着n (载流子浓度)的增大而减小，但是到了 1980 年，著名物理学家冯·克里津从金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)发现了一种新的量子霍尔效应。
2、量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。
3、美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。
4、量子霍尔效应，于1980年被德国科学家发现，是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。
5、邓肯霍尔丹的著名工作之一是发现了量子反常霍尔效应的一个机制。他指出在某些材料中，如果时间反演和空间反演对称性破缺的话，即使没有外加磁场，这些材料也能有量子霍尔效应。
反常霍尔效应的介绍
简单说来，在非铁磁材料中的霍尔效应中，电阻是和外加磁场有关的。而反常霍尔效应一般出现在铁磁性材料中，即电阻还和磁化强度有关系。
而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。
由于自旋-轨道耦合，反常霍尔效应可在具有时间反演对称性破缺的固体（如铁磁体）中发生。尽管霍尔本人在最初的研究中已经注意到了这种效应，但这一现象的解释却来自于他人开创性的论文。
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