3月17日，香港大学教授沈顺清应邀做客理学院第103期科学大讲堂，为我校师生带来题为“金属相中的半整数量子霍尔效应”的主题报告。物理系讲席教授卢海舟主持讲座，并为沈顺清颁发了科学大讲堂荣誉证书。

卢海舟为沈顺清颁发科学大讲堂荣誉证书

凝聚态物理的传统研究方法为朗道范式，即根据对称性及其破缺方式研究物质的相与相变。然而，整数量子霍尔效应的出现颠覆了这一传统，使得人们意识到必须借助拓扑学的概念来理解此类特殊的凝聚态物相。自1980年整数量子霍尔效应被发现以来，拓扑物相的研究已先后3次被授予诺贝尔物理学奖（1985，1998，2016）。

在此次讲座中，沈顺清讲述了一种全新的拓扑物相——金属中的半整数量子霍尔效应。首先，回顾了整数量子霍尔效应，指出了该效应对精确定义物理常数（即量子计量学方面）的意义。接着，他与大家讨论了量子反常霍尔效应，解释了单个狄拉克锥对于霍尔效应的贡献为1/2电导量子，引出了“量子反常半金属”这一重要概念。沈顺清指出，拓扑绝缘体/磁性绝缘体异质结的输运实验中亦存在趋近1/2的霍尔电导。现有的动量空间理论解释认为，这是由于磁性诱导使得拓扑绝缘体一个表面的狄拉克锥打开能隙，而另一表面的狄拉克锥则贡献了半整数霍尔电导。然而，该理论为晶格动量设置了截断，即只关注了哈密顿量的低能有效部分。

沈顺清作讲座

沈顺清从实空间模型出发，通过基本计算解释了1/2霍尔电导的成因。他强调了此半整数霍尔电导与整数量子霍尔效应的区别，在半整数量子霍尔效应中，纵向电导率不为零，没有局域的手征边界态，电流的空间衰减特性为幂律型而非指数衰减型。

在互动问答环节中，现场师生就狄拉克锥费米面的位置，半整数量子霍尔效应的其他可能性，以及超导邻近效应的影响等方面进行了提问与讨论，沈顺清逐一进行了详细解答。