Što je Hall efekt

Ako pitate osobu upoznati sa fizike na razini osnovno znanje o tome što Hall efekt i gdje se primjenjuje, ne možete dobiti odgovor. Začudo, u stvarnosti suvremenom svijetu to se događa prilično često. U stvari, Hall efekt se koristi u mnogim električnim uređajima. Na primjer, nakon što se popularno računalo disketne pogone određuje početni položaj motora pomoću dvorani generatora. Odgovarajuće senzori su „preselili” i u shemi suvremenih pogona za CD (oba CD i DVD). Nadalje, programi uključuju ne samo različitih mjernih instrumenata, ali čak i generatorima električne struje na temelju transformacije topline na struju nabijenih čestica magnetskog polja (MHD).

Edwin Herbert dvorana u 1879. godini, provođenje pokusa s vodljivim ploče, bezobzirno naći na prvi pogled, eventualnu pojavu fenomena (stres) u interakciji s električne struje i magnetskog polja. Ali prve stvari prvo.

Idemo napraviti malo misaoni pokus: uzeti metalnu ploču i proći kroz nju električne struje. Zatim, stavite ga u vanjskom magnetskom polju , tako da su linije u polju jakosti orijentirani okomito na ravninu vodljive ploče. Kao rezultat toga, lica (preko smjeru struje), potencijalni razlika. Ovo je Hall efekt. Razlog za njegovu pojavu je poznat Lorentz silu.

Postoji način da se utvrdi vrijednost rezultanta napon (ponekad zvan Dvorana potencijalnog). Opći izraz ima oblik:

Uh = Ej * H,

gdje H - debljina ploča; Eh - Snaga vanjskog polja.

Budući da je potencijal zbog redistribucije naboja u vodiču, to je ograničeno (proces ne traje beskonačno). Bočno kretanje naboja će se zaustaviti u trenutku kada je vrijednost Lorentzovu sile (F = q * v * B) izjednačiti oporba Q * Eh (q - naboj).

Jer gustoće struje J jednak produkta gustoćom naboja, njihova brzina i pojedinačnih vrijednosti q, tj

J = n * q * v,

odnosno,

v = J / (q * n).

Stoga (povezivanje formule s intenzitetom):

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

Kombinirajte sve gore i odrediti potencijal dvorane kroz vrijednost naknade:

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

Hall efekt sugerira da ponekad u metalima ne promatra elektron i rupa vodljivosti. Na primjer, to je kadmij, berilij, i cink. Studiranje Hall efekt u poluvodičima, nema sumnje da su nosioci naboja - na „rupa”. Međutim, kako je već navedeno, to je također primjenjiv na metale. Vjerovalo se da je, kada je raspodjela naboja (formiranje hodniku zgrade) zajednički vektor nastaje elektrona (negativan predznak). Međutim, ispostavilo se da je trenutni polje ne stvara elektrone. U praksi, ovo svojstvo se koristi za određivanje gustoće naboja u poluvodičkih materijala.

Ne manje je poznato kvantni Hallov efekt (1982). Predstavlja jedan od svojstava dvodimenzionalni elektron plina kondukcijom (čestice se slobodno kretati u dva smjera) pod uvjetima niske temperature i ekstremno visokih vanjskih magnetskih polja. postojanje „fragmentacija” je otkriven kada je proučavao učinak. Postoji dojam da se naboj ne formira jednu nosača (1 + 1 + 1) i komponente (1 + 1 + 0,5). Međutim, ispostavilo se da nema zakoni su slomljena. U skladu s načelom Pauli, oko svakog elektrona u magnetskom polju je stvorio neku vrstu zrake toka vrtlog. S povećanjem intenziteta polje situacija nastaje kada podudaranje „= jednom jedan elektron vrtlog” prestaje biti zadovoljni. Svaka čestica ima višestruku kvantima magnetskog toka. Ove nove čestice su upravo uzrok frakcijski rezultat kada je Hall efekt.