量子霍尔效应在电阻标准中的应用综述

量子霍尔效应为电学计量提供了最高电阻标准,近年来随着新材料的发现和新技术的进步,量子化霍尔电阻标准也正在发生新的进展。全面介绍了量子化霍尔电阻标准的发展过程,描述量子霍尔效应的发现及其理论和普适性,阐述基于砷化镓和基于石墨烯的量子电阻器件以及量子电阻阵列的发展过程,分析新型石墨烯量子化霍尔电阻标准的优势及其发展现状,总结直流电流比较仪电桥、低温电流比较仪电桥和常温低频电流比较仪电桥等3种电阻传递装置原理和优缺点,并展望量子化霍尔电阻标准的发展方向。     

石墨烯在量子霍尔电阻中的应用

基于砷化镓的量子霍尔电阻自然基准需要在约1.5K的温度条件下运行,存在成本高和操作复杂等诸多问题。随着石墨烯材料独特电性能的发现,因其可以在约4.2K的温度复现量子霍尔效应而成为制作量子霍尔电阻的理想材料。各国专家围绕石墨烯在电学计量领域的应用开展了大量的工作,取得了可喜的进展。对当前石墨烯在量子霍尔电阻中应用的进展和存在的问题进行了总结,并对未来的发展进行了展望。