2018年12月18日，英国《自然》杂志刊登
复旦大学物理学系修发贤课题组的最新研究成果《砷化镉中基于外尔轨道的量子霍尔效应》，这也是我国科学家首次在三维空间中发现量子霍尔效应。
1879年，美国物理学家霍尔发现霍尔效应。他对通电的导体加上垂直于电流方向的磁场，电子的运动轨迹将发生偏转，在导体的纵向方向产生电压，这个电磁现象就是“霍尔效应”。如果将电子限制在二维平面内，在强大的磁场作用下，电子的运动可以在导体边缘做一维运动，变得“讲规则”“守秩序”。1980年，德国科学家冯·克利青首次在二维体系里发现了量子霍尔效应，改变了传统学界对物态和相变的理解，并把拓扑的概念引入到物理学研究里，量子霍尔效应也成了学术界的宠儿。量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一，迄今已有四个
诺贝尔奖与其直接相关。但一百多年来，科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系，从未涉足三维领域。
2018年，
复旦大学物理学系修发贤课题组在
拓扑半金属砷化镉纳米片中观测到了由外尔轨道形成的新型三维量子霍尔效应的直接证据，迈出了从二维到三维的关键一步。2018年12月18日，修发贤课题组关于三维量子霍尔效应的相关研究成果以《砷化镉中基于外尔轨道的量子霍尔效应》（“Quantum Hall effect based on Weyl orbits inCd3As2”）为题在线发表于《自然》（Nature， DOI：10.1038/s41586-018-0798-3。）杂志上。这是历史上首次发现的来自三维电子轨道的量子霍尔效应。
2019年5月9日，
中国科学技术大学乔振华课题组与
南方科技大学张立源课题组等合作，首次在毫米级的碲化锆材料上观测到三维量子霍尔效应，该研究成果发表在国际权威期刊《自然》上，引发学术圈的极大关注。从2014年起，南方科技大学张立源团队开始尝试实验研究该体系，希望在拓扑性质研究上有所斩获，却意外发现碲化锆也是研究三维体系的理想材料。2017年初，从事相同方向理论研究的中国科学技术大学乔振华团队与张立源团队开始密切合作，测试分析了难以计数的来自国内外著名研究机构的样品，终于在该三维宏观材料上观测到量子霍尔效应。