剛剛，復旦大學修發賢發現三維量子霍爾效應，轟動國際物理學界

量子霍爾效應是1879年美國物理學家E.H.霍爾在科學研究量子力學察覺的，霍爾效應需要在超低溫強磁場極端條件出現電阻跟磁場不呈現線性關系，對通電的導體加上垂直于電流方向的磁場，電子的運動軌跡將發生偏轉，在導體的縱向方向產生電壓，這種電磁現象就是“霍爾效應”。量子霍爾效應的出現讓物理界的研究者不斷深耕，后續出現“整數量子霍爾效應”，“分數量子霍爾效應”。

04年英國物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫從石墨中分離出石墨烯，觀察到有量子反常霍爾效應(Quantum Anomalous Hall Effect)。這一發現，引發了物理界研究者“量子潮”受到非常大關注。不過，迄今從霍爾量子效應的出現已經130年的時間，而在物理學界在這一領域研究一直停留在二維或準二維體系之間，都沒取得大的突破。幾乎是處于停滯不前狀態。

破繭成蝶，二維走向三維

12月18號復旦大學物理系教授修發賢課題組在砷化鎘納米片材料中發現了三維量子霍爾效應并在英國《自然》雜志刊登最新戰報《砷化鎘中基于外爾軌道的量子霍爾效應》（“Quantum Hall effect based on Weyl orbits inCd3As2”）震驚國際物理學界，這是中國在量子霍爾效應第一次突破二維空間，走向三維空間修發賢在過去10年期間，刊登100余篇SCI論文，分別被刊登在Nature Materials， Nature Nanotechnology， Nature Communications， JACS， Nano Letters。也是中國青年千人人才計劃之一，著眼于最新型量子材料的生長、電學、磁學和光電特性等這方面的科研

對于三維量子霍爾效應，大家都會感到非常的陌生，為了能更加的通俗易懂，修發賢說：“打個比方，在房間內空間里，有天花板跟地面，整個電子會在天花板進行三維運動，穿越整空間到地面上，然后從地面上再進行運動，再穿越回到天花板，就組成一個三維電子回旋軌道。”

這一科技領域的發現，將來將用到在電子器件領域，也是一種實用新型專利器件。修發賢說：“鑒于這類拓撲狄拉克半金屬砷化鎘材料的遷移率高，可以利用砷化鎘制備成2英寸單晶薄膜和應用在紅外探測及遙感領域”