一项最新研究提出，可通过调控量子材料内部的微小缺陷与晶格振动，来控制一种特殊量子效应，从而为更小、更快、更高效的能量收集器件打开新的技术空间。

该研究由昆士兰科技大学化学与物理学院齐东晨教授与新加坡南洋理工大学王仁绍教授共同牵头的国际团队完成，聚焦于“非线性霍尔效应”（NLHE）的作用机制，相关成果已发表在《Newton》杂志。

研究团队指出，与经典霍尔效应不同，非线性霍尔效应可在无需传统二极管或体积较大的组件情况下，将无线或环境能量源中存在的交流电信号直接转换为可用的直流电。

齐东晨表示，非线性霍尔效应属于凝聚态物理中的复杂量子现象，即便在没有磁场的条件下，也能在施加的交流电流垂直方向产生电压；这一特性使交流信号可直接转化为直流电，而直流电正是为电子设备供电所需的形式。按其表述，从原理上看，这意味着传感器或芯片有望在不依赖电池的情况下，通过从环境中获取能量实现运行。

在实验与分析中，团队选取了一种以异常电子特性著称的高质量拓扑材料，并观察到非线性霍尔效应在室温条件下仍保持稳定。

研究还显示，输出电压的方向与强度可受温度调控：在低温条件下，材料内部的微小缺陷对行为起主导作用；随着温度升高，晶格的自然振动逐渐占据主导，并导致电信号方向发生反转。

齐东晨称，当研究者更清楚材料内部机制后，便可据此设计器件以利用该效应，使其从抽象概念走向可用技术，并支持包括自供电传感器、可穿戴技术以及面向下一代无线网络的超高速组件等潜在应用方向。