庫侖

【物理世界】量子霍爾效應(二):分數量子化與 Laughlin 波函數

【物理世界】量子霍爾效應(二):分數量子化與 Laughlin 波函數
蕭維翰

連結:【物理世界】量子霍爾效應(一):塵埃中洗滌出的整數

在前一篇筆者討論了整數的量子霍爾效應,也就是實驗中測得電導率的xy分量為電荷平方除以普朗克常數的整數倍。我們雖然沒有篇幅涵蓋實驗上所看到現象的所有必要物理概念,但至少有一個很概略的圖像:整個系統像一個公寓,公寓的樓層叫蘭道階,愈底層的公寓房租(能量)愈低,所有的電子便從第一層公寓築起,並且電子遵循庖立不相容原理(Pauli exclusion principle)所以一間房間只能住一個電子,實驗上這些整數對應到住滿的蘭道階的階數。[1]

庫侖 Charles Augustin de Coulomb

庫侖 Charles Augustin de Coulomb
國立彰化師範大學物理學系研究所楊婕妤研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

庫侖〈1736-1806〉利用扭擺實驗得出所謂庫侖定律,即靜電之間相吸或相斥力的的二次平方反比。現今國際標準制裡電荷的單位因他而命名。

庫侖於1736年生於法國的昂古萊姆,其父親為蒙彼利埃皇家領域的審查員,母親家族富裕,所以庫侖的家族在當地有點聲望,庫侖小時候全家搬到巴黎,他在政 治動盪不安的環境下長大,他在那接受教育,並進入當地著名的大學-德世嘉就讀,並決定研究科學及數學領域,21歲畢業後庫侖參與了父親在蒙彼利埃的家族事 業和數學教育,開始接受軍事教育,2年後他得到父親同意,回到巴黎並通過了梅濟耶爾軍事學院的入學考試。