Ono što je Hall effect

Ako pitate osoba upoznata sa fizike na nivou osnovno znanje o tome šta Hall effect i gdje se primjenjuje, ne možete dobiti odgovor. Iznenađujuće, u stvarnosti modernog svijeta se to dogodi često. U stvari, Hall effect se koristi u mnogim električnim uređajima. Na primjer, jednom popularnom disketi diskove određuje početni položaj motora pomoću generatora Hall. Odgovarajući senzori se "preselio" i u šemi modernih diskova za CD-ove (oba CD-a, i DVD). Osim toga, aplikacije uključuju ne samo različitih mjernih instrumenata, ali generatora čak i električne energije na osnovu transformaciji toplotne do potoka nabijenih čestica magnetskog polja (MDF).

Edwin Herbert Hall 1879. godine, izvođenje eksperimenata sa provodne ploče, bezobzirno naći na prvi pogled, eventualne pojave fenomena (stres) u interakciji električne struje i magnetsko polje. Ali prvih stvari prvi.

Hajde da se malo misaoni eksperiment: uzeti metalnu ploču i proći kroz njega struje. Zatim, stavite ga u vanjski magnetno polje , tako da linije jačine polja su orijentirani okomito na ravan provodne ploče. Kao rezultat toga, lica (preko smjer struje), potencijalna razlika. Ovo je Hall effect. Razlog za njeno pojavljivanje je poznat Lorencova sila.

Postoji način da se utvrdi vrijednost rezultanta napona (ponekad se naziva dvorana potencijal). Opšti izraz poprima oblik:

Uh = Eh * H,

gdje H - debljina ploče; Eh - Jačina vanjskog polja.

S obzirom da je potencijal je zbog redistribuciju od naboja u dirigent, ona je ograničena (proces ne nastaviti u nedogled). Bočno kretanje naknade će se zaustaviti u trenutku kada je vrijednost Lorencova sila (F = q * v * B) izjednačavati protivljenje q * Eh (q - naknada).

Od gustoće struje J je jednak proizvod gustoće naboja, njihova brzina i individualnih vrijednosti q, i.e.

J = n * q * v,

odnosno,

v = J / (q * n).

Stoga (povezivanje formula sa intenzitetom):

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

Kombinuju sve gore navedeno i odrediti potencijal hodnika kroz vrijednost naknade:

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

Hall efekt ukazuje na to da se ponekad u metalima ne poštuje elektron i rupa provođenje. Na primjer, to je kadmij, berilij, i cink. Studiranje Hall efekt u poluvodiča, nije bilo sumnje da je naboja - je "rupa". Međutim, kao što je već rečeno, to važi i za metale. Vjerovalo se da kada je distribucija punjenja (formiranje dvorana zgrade) zajednički vektor formirana od elektrona (negativni predznak). Međutim, ispostavilo se da na terenu struja ne stvaraju elektroni. U praksi, ova nekretnina se koristi za određivanje gustoće naboja u poluprovodničkim materijala.

Ništa manje je poznat kvantni Hall efekt (1982). Ona predstavlja jedan od svojstava dvodimenzionalnih elektronski gas provodljivosti (čestice su slobodni da se kreće u samo dva pravca) u uvjetima ekstremno niskih temperatura i visoke vanjskom magnetskom polju. postojanje "fragmentacija" je otkriven kada je proučavao efekt. Došlo je do utisak da optužba nije formirana jednog nosača (1 + 1 + 1), a komponente (1 + 1 + 0.5). Međutim, ispostavilo se da ni zakoni su slomljena. U skladu s načelom Pauli, oko svakog elektrona u magnetskom polju nastaje neka vrsta zraka toka vrtloga. Sa povećanjem situacija intenzitet polje nastaje kada matching "= jednom jedan elektron vrtlog" prestaje da bude zadovoljan. Svaka čestica ima višestruke kvanti magnetnog fluksa. Ove nove čestice su upravo uzrok frakcionog rezultat kada je efekat Hall.