2026年2月24日——一项新研究揭示了如何利用一种前景广阔的量子材料内部的微小缺陷和晶格振动来控制反常量子效应，这为开发更小型、更快速、更高效率的能量收集设备开辟了新途径。

这项由澳大利亚昆士兰科技大学化学物理学院戚东琛（音译，下同）教授与新加坡南洋理工大学王任霄教授领导的国际团队，重点研究了所谓非线性霍尔效应（NLHE）的作用机制。

与传统霍尔效应不同，这种量子版本能将无线信号或环境能源中的交流电信号直接转换为可用直流电，无需传统二极管或笨重元件。

戚教授解释道：“非线性霍尔效应是凝聚态物理中一种精妙的量子现象——即使没有磁场存在，当施加交流电流时，材料也会产生与之垂直的电压。该效应让我们能将交流信号直接转化为电子设备所需的直流电。理论上这意味着传感器或芯片可以不依赖电池，从环境中获取能量工作。”

该团队研究了一种以独特电子特性闻名的高质量拓扑材料，发现非线性霍尔效应在室温下仍保持稳定。研究还发现，温度可以调控输出电压的方向和强度。

在低温条件下，材料微观缺陷主导了效应表现；而当材料升温时，晶格的自然振动成为主要影响因素，导致电信号方向发生翻转。

“只要理解了材料内部的作用机制，就能据此设计实用器件，”戚教授强调，“这正是量子效应从抽象理论迈向实际应用的转折点——未来可支撑从自供电传感器、可穿戴技术，到下一代无线网络超高速元件等广泛领域。”