超晶格材料是两种或多种材料构成的周期性交替层结构。通常每一层的厚度在几个纳米的数量级。20世纪初，人们通过X射线衍射发现了超晶格的现象。

超晶格结构中，当两种薄层材料的厚度和周期长度小于电子平均自由程时，整个电子系统进入量子领域，产生量子尺寸效应。此时，夹在两个垒层间的阱就是量子阱。

年美国IBM实验室的江崎玲于奈（年诺贝尔物理学奖得主）和华人科学家、北卡罗来纳州大学教授朱兆祥提出了超晶格的概念。他们设想如果用两种晶格匹配很好的半导体材料交替地生长周期性结构，每层材料的厚度在n纳米以下，则电子沿生长方向的运动将会产生振荡，可用于制造微波器件。

现在，纽约城市大学和石溪大学的一组国际物理学家创造了一种超晶格材料，在高温下是一种超高效的绝缘体，在没有损耗的情况下传导电流能源。该发现在发表在今天的《自然物理》上，这将可能导致研发出新型、更节能的电导体的基础。

论文第一、第二作者为中国学者：邓海明（HaimingDeng）和陈志怡（ZhiyiChen）。

该材料是在实验室室内创建和开发的。随着时间的流逝，原子会附着在其上，并且材料似乎会增长，类似于冰糖的形成方式。出人意料的是，它形成了一个新颖的有序超晶格，研究人员对其进行了定量电传输测试。

研究围绕量子异常霍尔效应进行，量子异常霍尔效应（QuantumAnomalousHallEffect，缩写QAHE）描述了一种绝缘体，该绝缘体在其表面上的离散通道中传导无耗散电流。由于量子效应霍尔效应，电流在传播过程中不会损失能量，因此它类似于超导电流，并且如果将其工业化可提高节能技术的潜力。

研究人员表示，“这项工作的主要进展是在超晶格中具有较高温度的量子效应霍尔效应，我们证明该超晶格通过电子辐照和热空位分布是高度可调谐的，从而为量子效应霍尔效应提供了可调谐且更强大的平台。”

研究团队表示，他们可以将这样的平台推广到其他拓扑磁铁，最终目标将是帮助用该材料改变未来的量子电子学。

参考：High-temperaturequantumanomalousHallregimeinaMnBi2Te4/Bi2Te3superlattice.Nat.Phys.().doi.org/10./s---2量子认知

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