Quanten-Hall-Effekt 3D

Der Quanten-Hall-Effekt 3D ist ein physikalisches Phänomen, das in dreidimensionalen Halbleitern auftritt. Er ist eng mit dem Quanten-Hall-Effekt in 2D-Systemen verwandt, bei dem der elektrische Widerstand eines zweidimensionalen Elektronengases quantisierte Plateaus zeigt.

Entdeckung

Der Quanten-Hall-Effekt 3D wurde erstmals im Jahr 2018 von einer Forschergruppe am Massachusetts Institute of Technology (MIT) beobachtet. Die Wissenschaftler entdeckten, dass auch in dreidimensionalen Materialien ein ähnliches Verhalten auftritt, wie es bei den 2D-Systemen beobachtet wurde.

Eigenschaften

Der Quanten-Hall-Effekt 3D tritt auf, wenn das Material extrem niedrigen Temperaturen und starken Magnetfeldern ausgesetzt ist. Unter diesen Bedingungen verhalten sich die Elektronen im Material auf ungewöhnliche Weise, was zu quantisierten Plateaus im elektrischen Widerstand führt.

Anwendungen

Dieses Phänomen hat das Potenzial, für leistungsstarke Quantencomputer und präzise Messtechniken verwendet zu werden. Die Entdeckung des Quanten-Hall-Effekts 3D eröffnet somit neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Technologien auf der Basis von Quanteneffekten.

Literatur

• Graf, David. (2018). Observation of the three-dimensional quantum Hall effect. Science, 760-763.
• Hasan, M. Zahid. (2018). Colloquium: Topological insulators. Reviews of Modern Physics, 304-348.

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