1998年诺贝尔物理学奖
1998年诺贝尔物理学奖
1998年物理学奖，由三位物理学家分享，他们是美国的崔琦（Daniel C.Tsui）、德国的霍斯特·斯特默（Horst L.Störmer）和罗伯特·劳克林（Robert B.Laughlin），表彰他们发现了分数量子霍尔效应并给出了相应的理论解释。
崔琦（Daniel C.Tsui，1939—），美籍华人，出生于中国大陆的河南农村。1951年，崔琦被母亲送往香港求学，从此再未回过故乡，也没有见过爹娘，这成为他心中的一大憾事。留在大陆的父亲在1959年饿死，母亲背负“里通外国”的罪名在1968年贫病而亡。崔琦母亲去世后，其欲借一把铁锹埋葬母亲，磕头下跪求遍全村却无一人肯借，而1998年崔琦获诺贝尔物理学奖后，当地政府却大张旗鼓地搞起了崔琦故居，命名为爱国主义教育基地。1957年，崔琦从香港培正中学毕业。1958年赴美，进入伊利诺伊斯州罗克岛奥古斯坦纳（Augustana）学院学习，1961年以优异成绩毕业。1967年在芝加哥大学取得物理学博士学位，做了一年的博士后研究，于1968年加入贝尔实验室。以后在贝尔实验室的固体电子学研究实验室工作，直到1982年转到普林斯顿大学，任电气工程系教授。他是美国科学院院士，中国科学院外籍院士。崔琦和施特默与劳克林一起，1984年获得美国物理学会巴克利凝聚态物理学奖，1998年获富兰克林学院物理学奖章。
霍斯特·路德维希·斯特默（Horst Ludwig Störmer，1949—），出生于德国的法兰克福。父亲经营一家装饰店，母亲是初级中学的教师。施特默从小喜欢数学和科学，上中学时德语、英语和法语科目却勉强及格。1967年中学毕业后进入达姆施塔特工业大学学习建筑学，他很快发现自己在这一专业没有天赋，便转学到法兰克福大学，但因错过了物理学的注册时间，只能从数学开始学习，第二年转为物理学专业。施特默的硕士导师是哈特·赫尼希（Eckhardt Hoenig），后者的研究方向是高敏感超导探测器，擅长发明和构造复杂的仪器设备来解决物理问题。后来发明扫描隧道显微镜的格尔德·宾宁（1986 年诺贝尔物理学奖），是当时赫尼希的4个学生之一，与斯特默在同一工作小组工作。1974年施特默硕士毕业后，前往法国格勒诺布尔的高强度磁场实验室攻读博士，研究高强度磁场中的电子孔滴特性，他在那里第一次结识了来自贝尔实验室的崔琦。施特默的导师曾在美国贝尔实验室工作，1976年施特默访问了贝尔实验室，这促成了他在1977年获得博士学位后，前往美国新泽西州的贝尔实验室做博士后。他1978年获得了贝尔实验室的固定职位，1983年成为固体电子与光学性质部门的主管，1991年被任命为贝尔实验室的物理学研究实验室主任，领导8个部门约100名科研人员。在贝尔实验室从事科研20年后，施特默于1998年初前往纽约哥伦比亚大学，任该校的应用物理学教授。
罗伯特·劳克林（Robert B.Laughlin，195O—），出生于美国加州维沙利亚（Visalia）。1972年在伯克利大学获得学士学位。1978年后，在贝尔实验室和利弗莫尔国家实验室（Livermore Lab）工作。1979年在麻省理工学院获得物理学博士学位。1989年—2004年在斯坦福大学任物理学教授。
量子流体早在研究极低温状态下的液氦和超导体时就已有所了解。在这些领域里，已经有好几位物理学家获得过诺贝尔物理学奖。例如，卡末林-昂内斯由于液氦的研究和超导电性的发现获得1913年诺贝尔物理学奖；朗道由于液氦和超流理论获得1962年诺贝尔物理学奖；巴丁、库珀和施里弗由于提出超导电性的BCS理论获得1972年诺贝尔物理学奖；卡皮查由于发现氦的超流动性获1978年诺贝尔物理学奖；柏诺兹和缪勒由于发现高温超导获得1987年诺贝尔物理学奖；戴维·李、奥谢罗夫和R.C.里查森则因发现氦-3的超流动性获得1996年诺贝尔物理学奖。这么多的物理学家获此殊荣，说明凝聚态物理学在20世纪有极大的发展，而低温和超导在这一领域内又具有特别重要的地位。分数量子霍耳效应正是继高温超导之后凝聚态物理学又一崭新的发现。
诺贝尔为什么没有数学奖分数量子霍耳效应是继霍耳效应和量子霍耳效应的发现之后的又一项有重要意义的凝聚态
物质中的宏观量子效应。冯·克利青由于在1980年发现量子霍耳效应而于1985年获得诺贝尔物理学奖。如图所示，表示冯·克利青所得霍耳电阻随磁场变化的台阶形曲线。台阶高度等于物理常数h/e2除以整数i。e与h是自然的基本常数：e是电子的基本电荷，h是普朗克常数。h/e2值大约为25kΩ。图中给出了i＝2，3，4，5，6，8，10的各层平台。下面带峰的曲线表示欧姆电阻，在每个平台处趋于消失。量子数i也可用填充因子f 代替，填充因子f由电子密度和磁通密度确定，可以定义为电子数N与磁通量子数Nφ（＝φ/φ0）之比，即f＝N/Nφ，其中φ为通过某一截面的磁通，φ0为磁通量子，φ0＝h/e＝4.1×10-15Vs.当f是整数时，电子完全填充相应数量的简并能级（朗道能级），这种情况的量子霍耳效应叫作整数量子霍耳效应，以与分数量子霍耳效应相区别。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。