Kvante-Hall-effekten

Kvante Hall-effekten er en kvantemekanisk version af Hall-effekten, som observeres i 2-dimensionelle systemer af elektroner udsat for lave temperaturer og stærke magnetfelter, i hvilken Hall-ledningsevnen σ kun antager kvantiserede værdier:

Kvantemekanik

Introduktion  • Ordliste  • Historie Baggrund Bra-ket notation  • Gammel kvanteteori  • Hamilton-funktion  • Interferens  • Klassisk mekanik Grundlæggende koncepter Atommodel  • Bølgefunktion  • CPT-teoremet  • Bølgefunktionens kollaps  • Ikke-lokalitet  • Komplementaritet  • Dekohærens  • Kohærens  • Måling  • Sammenfiltring  • Spin  • Superposition  • Tunnelering  • Kvantespring  • Kvanteteleportation  • Kvantetilstand  • Partikel-bølge-dualitet  • Partikel i en boks  • Paulis udelukkelsesprincip  • Symmetri i kvantemekanik  • Ubestemthed  • Virtuel partikel Eksperimenter Bells tests  • Bose-Einstein-kondensat  • Dobbeltspalte  • Frank-Hertz  • Kvante Hall-effekten  • Mach-Zehnder  • Stern–Gerlach Formuleringer Born-Oppenheimer  • Hartree-Fock  • Heisenberg  • Interaktion  • Kurve-integraler  • Matrix-mekanik  • Relativistisk kvantemekanik  • Schrödinger Ligninger Dirac  • Klein–Gordon  • Pauli  • Rydberg  • Schrödinger Fortolkninger  • Københavnerfortolkningen  • de Broglie–Bohm  • Skjulte variabler  • Mange-verdens  • Schrödingers kat Avancerede emner Dc-squid  • Degenereret stof  • Josephson-kontakt  • Kvantecomputer  • Kvanteelektrodynamik  • Kvantefeltteori  • Kvantekaos  • Kvantekemi  • Kvantekromodynamik  • Kvanteoptik  • Kvante-statistisk mekanik  • Kvante-informationsteori  • Kvanteø  • Kvasipartikel  • Rapid single flux quantum  • Resonanstunneldiode  • Resonanstunneltransistor  • Single electron transistor  • Spredningsteori  • Tunneldiode  • Tæthedsmatrix Videnskabsmænd Bell  • Bogoljubov  • Bohm  • Bohr  • Born  • Bose  • de Broglie  • Compton  • Dirac  • Debye  • Ehrenfest  • Einstein  • Everett  • Fock  • Fermi  • Feynman  • Heisenberg  • Hilbert  • Jordan  • Kramers  • von Neumann  • Pauli  • Lamb  • Laue  • Planck  • Raman  • Rydberg  • Schrödinger  • Sommerfeld  • Weyl  • Wigner  • Zeeman  • Zeilinger

$\sigma =\nu \;{\frac {e^{2}}{h}},$

hvor e er elementarladningen og h er Planck's konstant. I den "ordinære" kvante Hall-effekt, kendt som heltals kvante Hall-effekten, antager ν heltalsværdier (ν = 1, 2, 3, osv.). Der er en endnu en kvante Hall-effekt, kendt som den fraktionelle kvante Hall-effekt, hvor ν kan optræde som brøker med en ulige nævner (ν = 2/7, 1/3, 2/5, 3/5, etc.).

Heltals kvante Hall-effekten blev forudsagt af Ando, Matsumoto og Uemura i 1975.

Den fraktionelle kvante Hall-effekt blev opdaget i 1982 af Daniel Tsui og Horst Störmer, i eksperimenter udført på galliumarsenid heterostrukturer udviklet af Arthur Gossard. Effekten blev forklaret af Laughlin i 1983. Tsui, Störmer og Laughlin fik i 1998 Nobelprisen.

Kilder

• T. Ando, Y. Matsumoto, and Y. Uemura, J. Phys. Soc. Jpn. 39, 279 (1975)
• K. von Klitzing, G. Dorda, and M. Pepper, Phys. Rev. Lett. 45, 494 (1980)
• R.B. Laughlin, Phys. Rev. B. 23, 5632 (1981).
• D.C. Tsui, H.L. Stormer, and A.C. Gossard, Phys. Rev. Lett. 48, 1559 (1982)
• R.B. Laughlin, Phys. Rev. Lett. 50, 1395 (1983).