来自联邦德国马克 · 普朗克研究院固体研究所的克劳斯 · 冯 · 克利津教授(Klaus Von Klitzing)荣膺了本年度的诺贝尔物理学奖_其获奖成果要追溯到1980年8月11日《物理评论通讯》上的一篇论文(由克利津及西门子公司的G. Dorda(多尔达)、剑桥大学卡文迪许研究所的M. Pepper(佩尔帕)共同撰写)。这篇论文报告了具有基本意义的所谓的“量子化霍耳效应”的发现。该效应使物理学基本数值之一的“索末非常数”(Sommerfeld-Ronstante)的精确度大为提高,同时,这一现象本身也提供了某种可能性:即电阻“欧姆”的测量单位可直接由自然常数导出,并确定了精确的、与材料性质无关的比较值标准。
前此一百多年,美国物理学家E. H. 霍耳发现:当电流通过导电体时,在垂直于电流和磁场的方向,物体两侧产生了电压。但是极温或极强磁场条件下(即如克利津所揭示的),还可能了解到另一些全新的效应。在为迫使带电粒子纳入环形轨道而使用大型粒子加速器过程中,半导体的规模也日趋缩微化。这对量子理论的规则是一种检验,由此,载荷子的形态将产生显著变化。
在所谓的MOS - 晶体管中,电荷的运动被限制在一个极薄的层内,由此就引出了二维电子气一说。如在测量强磁场时所表明的,霍耳压将作量化减缩。其瞬时值完全独立于半导体结构和材料性能,而且磁场的强度在这里无甚意义,霍耳阻抗仅仅由两个自然常数决定:电子的电荷数和普朗克功能量子数。由此可推导出“索末菲”精细结构常数。这对于描述带电粒子间的交换作用以及对阐释原子特性的量子电动力学具有开创性的意义,除此之外,电阻单位“欧姆”与导线的长度、厚度无关,导线的物理特性仅取决于高精度的自然常数。
在克利津教授从事过开创性工作的维尔茨堡大学物理研究所,兰德维尔(G,Landwehr)教授很早就指出了二维电子系统的价值,提出要推动这一领域的研究工作。正如兰德维尔教授在《物理丛报》(Physikalischen Bl?ttern)上所指出的:对效应的发现来说,研究者一丝不苟的工作态度是极重要的。其时日本物理学家在1974年起做的一些有关的理论准备工作未能直接得悉。这种实验有可能导致很高的精确性,并能引出全新的应用。马克 · 普朗克研究院与法国CNRS合作,设立了高磁场实验室并作出了一项基本假设。也就是在该实验室,克利津获得了联邦德国科学机构颁发的海森堡奖金,从而于1980年2月6日进行了这一具有关键意义的实验,并最终获得了结果。
克劳斯 · 冯 · 克利津,1943年6月26日生于波兰波兹南的Schroda,就读于不伦瑞克技术大学,主攻物理。1972年他在维尔茨堡大学物理研究所得博士学位。此后他在牛津大学作了一些研究工作,尔后他获得在维尔茨堡大学授课的资格_1979 ~ 1980年他在格勒诺布尔(Grenoble)的高场磁实验室工作。1980年秋,他担任慕尼黑大学教授一职,1985年1月起,他应聘到马克 · 普朗克研究院固体研究所(斯图加特)从事研究工作。因在固体研究中成绩斐然克利津曾在1981年获瓦尔特——肖特卡奖;1982年获黑文——佩卡特奖。
[Frankfurter Allgeinein Zeitung,1985年10月17日]