量子反常霍尔效应比肩诺奖或促成投资新主题

清华大学和中国科学院物理研究所昨日在北京联合宣布,由清华大学薛其坤院士领衔的科研团队首次在实验中发现量子反常霍尔效应,攻克世界难题。业内人士认为,这是世界基础科学领域的重大发现,将对信息技术进步产生重大影响,著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁称赞其是诺贝尔级的成绩。A股中,与此次实验相关以及与清华大学、中科院科研合作密切的上市公司有望受益,如综艺股份(600770)、福晶科技(002222)、同方股份(600100)等。

霍尔效应是美国物理学家霍尔在1879年发现的一个物理效应。在一个通有电流的导体中,如果施加一个垂直于电流方向的磁场,由于洛伦兹力的作用,电子的运动轨迹将产生偏转,从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压,这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。

1880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。反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的,因此是一类新的重要物理效应。

事实上,从上个世纪1980年开始,德国、美国科学家相继发现了整数量量子效应和非数量霍尔效应,他们都获得了诺贝尔物理学奖。因此,量子反常霍尔效应也被视作“量子霍尔效应家族最后一个重要成员”。

由清华大学薛其坤院士领衔,清华大学、中科院物理所和斯坦福大学的研究人员联合组成的团队,历时4年完成的研究报告3月15日曾在美国《科学》杂志在线发表。中国科学家首次在实验上独立观测到量子反常霍尔效应,被视作“世界基础研究领域的一项重要科学发现”。

量子霍尔效应的重要性在于它可能在未来电子器件中发挥特殊的作用,用于制备低能耗的高速电子器件,从而推动信息技术的进步。然而,由于普通量子霍尔效应的产生需要用到非常强的磁场(通常需要的磁场强度是地磁场的几万倍甚至几十万倍),应用起来十分昂贵和困难;而且其体积庞大(衣柜大小)也不适合于个人电脑和便携式计算机。

而量子反常霍尔效应的最美妙之处就在于不需要任何外加磁场,人类有可能利用其无耗散的边缘态发展新一代的低能耗晶体管和电子学器件,从而解决电脑发热问题和摩尔定律的瓶颈问题。这也是各国科学家为什么会特别重视量子反常霍尔效应的原因。因此,这项研究成果将会推动新一代的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的进程。

清华大学薛其坤院士带领的团队利用分子束外延的方法生长了高质量的磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜,将其制备成输运器件,并在极低温环境下对其磁电阻和反常霍尔效应进行了精密测量,终于发现在一定的外加栅极电压范围内,此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值。世界难题得以攻克。

受清华大学量子反常霍尔效应实验成功的推动,与实验内容相关、与清华大学科研合作密切的A股上市公司值得关注,如综艺股份、福晶科技、同方股份等。

综艺股份(600770):公司2006年11月与清华大学等合资设立综艺超导科技有限公司,开发高温超导滤波器技术(占44%股份),目前能够完整拥有知识产权和产品生产能力的只有美国和中国,该高温超导项目为国家863的重大项目,拥有完整的自主知识产权。2012年公司高温超导滤波系统实现规模商业应用,该项目负责人就是清华大学物理系教授曹必松,而此次清华大学物理系薛其坤院士带队发现量子反常霍尔效应,该教授在β-FeSe超导薄膜的分子束外延生长和超导电性研究方面已开展了深入的研究。未来清华大学物理系科研成果的商业应用,公司由于有长期合作关系,先发优势明显。

福晶科技(002222):中科院旗下上市公司,主要从事非线性光学晶体、激光晶体及精密光学元器件的研发、生产和销售,公司是全球领先非线性光学晶体与激光晶体元器件制造商,是LBO、BBO非线性光学晶体元器件、Nd:YVO4激光晶体元器件以及Nd:YVO4+KTP胶合晶体等产品全球规模最大制造商,是国内最大KTP非线性光学晶体元器件制造商。作为中科院福建物质结构研究所旗下的上市平台,公司通过承接大股东的科研成果,积极延伸产业链,为公司培育新的增长点。该股昨日尾盘快速拉升,截至收盘上涨1.57%。

同方股份(600100):公司依托清华大学的科研实力与人才平台,围绕“技术+资本、合作+发展、品牌化+国际化”的发展战略,在信息、能源环境两大产业方向上不断探索、创新,形成了以计算机、数字城市、物联网应用、微电子与射频技术、多媒体、半导体与照明、知识网络、军工、数字电视、环境科技等十大主干产业为核心的发展格局。此次清华大学教授的重大发现,对工业未来科技产业化将起到带动作用。该股昨日小幅震荡上行,收涨0.86%。

朝鲜或发射导弹多人散布H7N9谣言习视察海南一汽腐败窝案铁路局定编130人农夫山泉 生产标准上海 改革失败免责官员双规期间死亡菲扣留12名中国渔民撒切尔葬礼 17日成龙回应捐古建王丽坤 素颜女神深航6高管挪20亿刑释男子 杀7老人武汉 62斤江鲢

标签:

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注