
(2024·北京顺义·统考三模)在霍尔效应中,霍尔电压与通过导体的电流之比被定义为霍尔电阻,可用符号表示,通常情况下,霍尔电阻与外加磁场的磁感应强度成正比。但在超低温、强磁场的极端条件下,某些材料的霍尔电阻却随着强磁场的增加出现量子化现象:
h是普朗克常数,e是电子的电量, v既可以取1、2、3…等整数,也可以取某些小于1的分数,这就是量子霍尔效应现象。实验发现,当霍尔电阻处于量子态时,材料中的电子将沿边缘带做定向运动,几乎不受阻力作用。2013年,清华大学薛其坤团队发现,在超低温(0.03K)环境条件下,具备特殊结构的拓补绝缘体材料可以自发地发生磁化,此时不需要外加磁场也会发生量子霍尔效应,这种现象被称为量子反常霍尔效应。结合以上资料,可以判断下列说法正确的是( )
A.同欧姆电阻类似,霍尔电阻越大,表明材料对通过它的电流的阻碍越强
B.要发生量子霍尔效应现象,外部环境条件有两个,一是要具备超低温环境,二是要具备超强的磁场
C.具备量子反常霍尔效应的磁性拓补绝缘材料已成为新一代低能耗芯片的制造材料
D.霍尔电阻的量子态表达式中的常数组合 与欧姆电阻具有相同的单位
【答案】D
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