新華社合肥5月15日電（記者徐海濤）霍爾效應描述了當磁場加載到金屬和半導體上時,，電力與磁力之間的一種相互關(guān)系,。近140年來，國際科學界相繼發(fā)現(xiàn)了霍爾效應和量子霍爾效應,。近期,，中國科學技術(shù)大學喬振華課題組與南方科技大學張立源課題組等合作,，首次在毫米級的碲化鋯材料上觀測到了三維量子霍爾效應,。

日前,，國際學術(shù)期刊《自然》發(fā)表了該研究成果?！斑@一新的實驗發(fā)現(xiàn),，給了我們一個新的材料體系，其中也能產(chǎn)生拓撲序,?！泵绹鴩铱茖W院院士文小剛高度評價說。

1879年,，美國科學家埃德溫·霍爾在實驗中首次發(fā)現(xiàn)了“霍爾效應”,，這對二極管的發(fā)明及半導體行業(yè)產(chǎn)生深遠影響,。1980年，德國科學家馮·克利青首次在二維體系里發(fā)現(xiàn)了量子霍爾效應，改變了學界對物態(tài)和相變的理解,，并把拓撲的概念引入到物理學研究領(lǐng)域,，他也因此獲得諾貝爾物理學獎,。

能否在三維體系中也觀測到量子霍爾效應？這對測量條件,、材料體系的要求異常苛刻,，幾十年來,，科學界一直未能突破,。

碲化鋯是一種具有特殊性質(zhì)的新材料，南方科大張立源團隊從2014年起開始研究,，意外發(fā)現(xiàn)這是一種研究三維體系的理想材料,。2017年初,，從事相同研究方向的中國科大喬振華團隊與張立源團隊開始合作,，他們測試分析了大量來自國內(nèi)外科研機構(gòu)的樣品,，終于在碲化鋯這種三維材料上觀測到了量子霍爾效應。

據(jù)了解,，自從1980年發(fā)現(xiàn)量子霍爾效應后,，學界把注意力集中在二維體系。這次發(fā)現(xiàn)的三維量子霍爾效應,，補全了霍爾效應家族的一個重要拼圖。

“豐富多彩的三維體系,，將吸引眾多學者加入到新型的三維量子物態(tài)以及相變領(lǐng)域的研究中,，并為霍爾效應家族的發(fā)展提供一個全新的領(lǐng)域和視角,?！眴陶袢A說,。

140年前,，埃德溫·霍爾教授還無法回答經(jīng)典霍爾效應能做什么,。如今,，經(jīng)典霍爾效應已走入大眾生活,，廣泛應用于汽車,、家電、手機等產(chǎn)品,。三維量子霍爾效應未來會有什么樣的應用？科學界將繼續(xù)尋求答案。