Các hiệu ứng Hall là gì

Nếu bạn hỏi một người quen thuộc với tính chất vật lý vào mức độ kiến thức cơ bản về những gì một hiệu ứng Hall và nơi nó được áp dụng, bạn không thể có được một câu trả lời. Đáng ngạc nhiên, trong thực tế của thế giới hiện đại này xảy ra khá thường xuyên. Trong thực tế, hiệu ứng Hall được sử dụng trong nhiều thiết bị điện. Ví dụ, khi một máy tính phổ biến ổ đĩa mềm xác định vị trí ban đầu của động cơ bằng cách sử dụng máy phát điện Hall. cảm biến thích hợp được "chuyển" và trong chương trình của ổ đĩa hiện đại cho đĩa CD (cả CD và DVD). Bên cạnh đó, các ứng dụng bao gồm không chỉ các công cụ đo lường khác nhau, nhưng máy phát điện thậm chí điện dựa trên sự biến đổi của nhiệt vào dòng hạt mang điện tích bằng một từ trường (MHD).

Edwin Herbert Hall năm 1879 năm, tiến hành thí nghiệm với một tấm dẫn điện, bừa bãi tìm thấy ngay từ cái nhìn đầu tiên, xảy ra tiềm năng của một hiện tượng (stress) trong sự tương tác của các lĩnh vực hiện tại và từ điện. Nhưng điều đầu tiên đầu tiên.

Chúng ta hãy làm một thí nghiệm tưởng tượng chút: lấy một tấm kim loại và đi qua nó điện hiện hành. Tiếp theo, đặt nó vào một bên ngoài từ trường sao cho dây chuyền của cường độ trường được định hướng vuông góc với mặt phẳng của tấm dẫn điện. Kết quả là, những khuôn mặt (trên hướng của dòng điện), một sự khác biệt tiềm năng. Đây là hiệu ứng Hall. Lý do cho sự xuất hiện của nó được biết Lực Lorentz.

Có một cách để xác định giá trị của điện áp kết quả (đôi khi được gọi là trường tiềm năng). Khái niệm tổng quát có dạng:

Uh = Eh * H,

nơi H - độ dày tấm; Eh - cường độ của trường bên ngoài.

Kể từ khi tiềm năng là do phân phối lại của các hạt mang điện trong các dây dẫn, nó được giới hạn (quá trình này không tiếp tục vô thời hạn). phong trào bên của điện tích sẽ dừng lại ở thời điểm này khi giá trị của các Lực Lorentz (F = q * v * B) để đánh đồng q đối lập * Eh (q - phí).

Kể từ khi mật độ dòng J là tương đương với sản phẩm của mật độ điện tích, tốc độ của họ và các giá trị cá nhân của q, ví dụ:

J = n * q * v,

tương ứng,

v = J / (q * n).

Do đó (liên kết công thức với cường độ):

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

Kết hợp tất cả những điều trên và xác định tiềm năng của hành lang thông qua giá trị của phí:

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

Hiệu ứng Hall gợi ý rằng đôi khi trong các kim loại không được quan sát electron và lỗ dẫn. Ví dụ, nó là cadmium, berili, và kẽm. Nghiên cứu hiệu ứng Hall trong bán dẫn, không có nghi ngờ rằng các tàu sân bay phí - những "lỗ". Tuy nhiên, như đã chỉ ra, nó cũng được áp dụng cho các kim loại. Người ta tin rằng khi phân phối phụ trách (hình xây dựng hành lang) vector thường được hình thành bởi các electron (dấu hiệu tiêu cực). Tuy nhiên, nó bật ra rằng trường hiện nay không tạo ra electron. Trên thực tế, khách sạn này được sử dụng để xác định mật độ của các hạt mang điện trong vật liệu bán dẫn.

hiệu ứng Hall lượng tử không kém phần nổi tiếng (1982). Nó đại diện cho một trong những thuộc tính của hai chiều dẫn khí điện tử (các hạt có thể tự do di chuyển chỉ trong hai hướng) theo các điều kiện nhiệt độ cực thấp và từ trường bên ngoài cao. sự tồn tại của "phân mảnh" được phát hiện khi nghiên cứu tác dụng. Đây là một ấn tượng rằng thu tiền nhưng không được thành lập bởi các tàu sân bay duy nhất (1 + 1 + 1), và các thành phần của (1 + 1 + 0,5). Tuy nhiên, nó bật ra rằng không có luật là bị hỏng. Phù hợp với nguyên tắc Pauli, xung quanh mỗi electron trong một từ trường được tạo ra một loại tia của dòng chảy xoáy. Với sự gia tăng tình trạng cường lĩnh vực phát sinh khi kết hợp "= một xoáy một điện tử" không còn được thỏa mãn. Mỗi hạt có nhiều lượng tử của từ thông. Những hạt này mới là chính xác nguyên nhân gây ra một kết quả phân đoạn khi hiệu ứng Hall.