量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学找到之一，迄今已有四个诺贝尔奖与其必要涉及。但一百多年来，科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系，未曾投身于三维领域。
以往的实验证明，量子霍尔效应只不会在二维或者定二维体系中再次发生。“比如说这间屋子，除了上表面、下表面，中间还不存在一个空间。”修发贤用手上下比划着。人们告诉，在“天花板”或者“地面”上，电子可以沿着“边界线”有条不紊的做到着规则运动，一列朝前，一列向后，看起来两列在各自轨道上策马的列车。
那么，在立体空间中呢？三维体系中不存在量子霍尔效应吗？如果有，电子的运动机制是什么？近日，复旦大学物理学系由修发贤课题组首先在该领域构建重大突破，在流形半金属砷化镉纳米片中观测到了由外尔轨道构成的新型三维量子霍尔效应的必要证据，迈进了从二维到三维的关键一步。
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