霍爾效應？聽起來很牛，其實很簡單！

想象一下，你正在玩滑板。當你用力往前滑的時候，如果突然刮來一陣側風，你會被吹得有點歪。這就是一種力在影響你的運動方向。

在電子世界里，也有一種類似的情況，那就是霍爾效應。

霍爾效應是什么？

霍爾效應，簡單來說，就是當一群電子在一條導線里排隊走路的時候，如果突然出現一個磁場，這些電子就會被磁場的力量推向一邊，就像被側風吹歪的滑板一樣。

打個比方，想象導線就像一條高速公路，電子就是一輛輛小汽車。當這些小汽車在高速公路上飛馳的時候，如果突然出現一個磁場，就好像高速公路突然變成了一條斜坡，小汽車就會被“斜坡”的力量推向一邊。
量子霍爾效應是霍爾效應在量子力學領域的延伸。當電子在低溫和強磁場下通過二維電子系統時，霍爾電阻會呈現出階梯狀的量子化現象。當霍爾電阻達到某個量子值時，導體的電阻會消失，電流只在導體的邊緣流動。

量子反?；魻栃橇孔踊魻栃囊粋€特殊形式。不同于量子霍爾效應需要強磁場，量子反?；魻栃跊]有外加磁場的情況下也能產生。這種現象是在拓撲絕緣體材料中發現的。

拓撲絕緣體是一種具有特殊電子結構的材料，其表面導電而內部絕緣。當這種材料與鐵磁性材料結合時，在低溫下可以觀察到量子反?；魻栃?/p>

因在實驗上首次觀測到量子反?；魻栃?，薛其坤院士于2024年獲得國家最高科學技術獎。

這些“高大上”有什么用？

其實，它們對我們的生活有著非常重要的影響。

更快的電腦：量子霍爾效應可以幫助我們制造出更小、更快的芯片，讓我們的電腦跑得更快。

更省電的手機：量子反?；魻栃梢詭椭覀冎圃斐龈‰姷碾娮釉O備，讓我們的手機可以待機更久。

更精準的測量：量子霍爾效應可以用來制造非常精確的測量儀器，幫助科學家們探索微觀世界。

供稿單位：重慶市無線電科普體驗中心

審核專家：楊耀輝

聲明：除原創內容及特別說明之外，部分圖片來源網絡，非商業用途，僅作為科普傳播素材，版權歸原作者所有，若有侵權，請聯系刪除。

來源: 重慶市科學技術協會

內容資源由項目單位提供