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金属材料的电阻与电流的热效应来源于晶体中的杂质和晶格振动对宏观定向运动的电子的散射。如果能够从根本上解决晶体中杂质导致的电子的背散射，将极大地克服Moore定律的极限、促进新一代的低能耗电子器件的发展与进步。而量子反常霍尔效应(QAHE)因其既不需要一个巨大的磁场又具有象量子霍尔效应一样的无电子背散射的边缘态正受到越来越多的关注。