Mi a Hall-effektus

Ha felteszel egy személy ismeri a fizika szintjén alapvető tudás, amit egy Hall és ott, ahol alkalmazzák, akkor nem kap választ. Meglepő módon, a valóság a modern világban ez elég gyakran megtörténik. Tény, hogy a Hall-effektus használnak sok elektromos készülékek. Például, ha egy népszerű számítógépes floppy meghajtók meghatározza a kezdeti helyzetben a motor, Hall generátorok. Megfelelő érzékelők „költözött”, és a rendszer a modern meghajtók CD (CD- és DVD). Továbbá, alkalmazások közé nem csak a különböző mérési eszközök, de még elektromos generátorok alapuló átalakítása hő a patak töltött részecskék mágneses mező (MHD).

Edwin Herbert Hall 1879 évben végzett kísérleteket folytatnak a vezető lemez, öncélú talált első látásra esetleges előfordulását egy jelenség (stressz) az interakció az elektromos áram és a mágneses mezőt. De kezdjük az elején.

Csináljunk egy kis gondolat kísérletet: hogy egy fémlap és átmegy rajta áram. Továbbá, tegyük egy külső mágneses mező úgy, hogy a vonalak a térerősség merőlegesek arra a síkra, a vezető lemez. Ennek eredményeként, az arcok (az egész jelenlegi irányvonala), a potenciális különbség. Ez a Hall-effektus. Ennek oka az előfordulása ismert Lorentz-erő.

Van egy módja annak, hogy meghatározza az értékét a kapott feszültség (néha terem potenciál). Az általános kifejezés formájában:

Uh = Eh * H,

ahol H - a lemezvastagság; Eh - ereje a külső tér.

Mivel a lehetséges oka az, hogy az újraelosztás töltéshordozók a vezetőben, akkor korlátozott (a folyamat nem folytatódik a végtelenségig). Oldalirányú elmozdulását a töltés leáll abban a pillanatban, amikor az érték a Lorentz-erő (F = q * v * B), hogy kiegyenlíti ellenzéki q * Eh (q - töltés).

Mivel az áramsűrűség J egyenlő a termék a töltéssűrűség, a sebesség és az egyedi értékek a Q, azaz

J = n * q * v,

illetve

v = J / (q * n).

Ezért (összekötő formula intenzitás):

Eh = B * (J / (q * n)).

Keverjük össze az összes fenti, és határozzuk meg a csarnok értékén keresztül a töltés:

Uh = (J * B * H) / n * q).

Hall-effektus azt sugallja, hogy néha a fémek nem tartják elektron és lyukvezetés. Például, ez a kadmium, berillium, és a cink. Tanulás Hall-félvezetők, nem volt kétséges, hogy a töltéshordozók - a „lyuk”. Azonban, mint már említettük, ez is alkalmazható fémek. Azt hitték, hogy ha a töltés eloszlása (képződését csarnoképület) közös vektor van kialakítva elektronok (negatív előjellel). Azonban kiderült, hogy a gerjesztő áram nem hoz létre elektronokat. A gyakorlatban, ez a tulajdonság meghatározásához használt sűrűsége töltéshordozók a félvezető anyag.

Nem kevésbé ismert kvantum Hall effektus (1982). Ez jelenti az egyik tulajdonságainak kétdimenziós elektron gáz kondukció (a részecskék szabadon mozognak csak két irányba) feltételek mellett, különösen alacsony hőmérsékletek és magas külső mágneses mezők. létezését „töredezettség” fedezte fel, amikor gyakorolt hatásának vizsgálata. Volt egy benyomást, hogy a töltés nem kialakítva egyetlen kocsi (1 + 1 + 1), és az alkatrészek (1 + 1 + 0,5). Azonban kiderült, hogy semmilyen törvény van törve. Összhangban Pauli-elv, mindegyik körül elektron mágneses mező keletkezik, egyfajta sugarai, örvénylő áramlást. A növekvő térerősség helyzet akkor, ha megfelelő „= egy egy elektron örvény” megszűnik elégedett. Minden részecske több-kvantum mágneses fluxus. Ezek az új részecskék pontosan az oka a frakcionált eredmény, ha a Hall-effektus.