中国首次发现量子反常霍尔效应

2013-04-29 00:44
科学大众·小诺贝尔 2013年6期
关键词:板蓝根霍尔指纹

清华大学和中国科学院物理研究所联合组成的实验团队最近取得重大科研突破,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。我们使用计算机的时候,会遇到计算机器件发热问题。而在量子反常霍尔效应下,可以制备更低能耗的高速电子器件,从而避免了它发热损耗。

我们知道,现在所有电器尤其是计算机的功能,都是由电子运动形成的电流来实现的。电子的运动本来是杂乱无章的,这个发现能让电子的运动像高速公路上的汽车一样,分成不同的车道,各行其道,互不干扰。简单地说,就是让电子的运动更加有效率,从而减少能量消耗。

中国科学家首次在实验中发现“量子反常霍尔效应”,引起国际物理学界巨大反响。著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁称赞其是诺贝尔奖级的成绩。

知识链接

霍尔效应是美国物理学家霍尔于1879年发现的一个物理效应。次年,霍尔又在磁性金属中发现了无需外部磁场的霍尔效应,称为反常霍尔效应。我们日常生活中常用的很多电子器件都来自霍尔效应,比如汽车的速度表和里程表。

板蓝根成“万能神药”?

“又有板蓝根”,从非典到手足口病,从甲流到H7N9,每次引人注目的传染病出现,板蓝根都会作为防治药物走到台前。实际上板蓝根有多种毒副作用,并不适宜每一个人服用。在临床中使用板蓝根冲剂造成小儿过敏反应、消化系统和造血系统损害的病例屡见不鲜。疫情来时,我们不要盲目服用板蓝根。

人体呼出气体独一无二

指纹是独一无二的!那我们呼出的气体也不尽相同吗?瑞士研究人员表明,每个人所呼出的气体中都含有水蒸气和二氧化碳,但其他成分却不尽相同,这和我们的指纹一样独一无二。医生甚至可以根据这些化合物来诊断疾病(如癌症),还有些经过训练的狗能嗅出癌症,但是狗可说不出来化合物的成分是什么。

世界最轻材料:形状尺寸任意调节

世界上最轻的材料密度仅是空气密度的1/6。浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻材料的纪录。这种被称为“全碳气凝胶(碳海绵)”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克。

“碳海绵”具备高弹性,被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂具有超快、超高的吸附力,是迄今已报道的吸油力最高的材料。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,而“碳海绵”的吸收量是250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水。“大胃王”吃有机物的速度极快:每克这样的“碳海绵”每秒可以吸收68.8克有机物。这让人想到用它来处理海上的漏油。吸的油能够被压出来回收利用,碳海绵也可以重新使用。

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