Quin és l'efecte Hall

Si li preguntes a una persona familiaritzada amb la física en el nivell d'un coneixement bàsic del que és un efecte Hall i on s'aplica, no es pot obtenir una resposta. Sorprenentment, en les realitats del món modern això passa molt sovint. De fet, l'efecte Hall s'utilitza en molts dispositius elèctrics. Per exemple, un cop per unitats de disquet d'ordinador populars determina la posició inicial del motor utilitzant els generadors d'Espera. sensors apropiats són "moguts" i en l'esquema de les modernes unitats de CD (tant de CD i DVD). A més, les aplicacions inclouen no només diversos instruments de mesura, però els generadors d'energia fins i tot elèctric basat en la transformació de calor al corrent de partícules carregades per un camp magnètic (MHD).

Edwin Herbert Hall a 1879 anys, la realització d'experiments amb una placa conductora, insensible va trobar a primera vista, la possible aparició d'un fenomen (estrès) en la interacció del camp magnètic i el corrent elèctric. Però primer el primer.

Anem a fer un petit experiment mental: prendre una placa de metall i passen a través d'ell un corrent elèctric. A continuació, col·locar-lo en una d'externa camp magnètic de manera que les línies de força del camp estan orientades perpendicularment al pla de la placa conductora. Com a resultat, les cares (a través de l' adreça del corrent), una diferència de potencial. Aquest és l'efecte Hall. La raó de la seva ocurrència es coneix la força de Lorentz.

Hi ha una manera de determinar el valor de la tensió resultant (de vegades anomenat potencial Hall). L'expressió general pren la forma:

Uh = Eh * H,

on H - el gruix de la placa; Ei - força del camp extern.

Ja que el potencial és causa de la redistribució de portadors de càrrega en el conductor, que és limitat (el procés no continua indefinidament). El moviment lateral de la càrrega s'aturarà en el moment en què el valor de la força de Lorentz (F = q * V * B) per equiparar l'oposició q * Ei (q - càrrega).

Des la densitat de corrent J és igual al producte de la densitat de càrrega, la seva velocitat i els valors individuals de q, és a dir,

J = n * q * v,

respectivament,

v = J / (q * n).

Per tant (que uneix fórmula amb intensitat):

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

Combini tot l'anterior i determinar el potencial de la sala a través del valor de la càrrega:

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

d'efecte Hall suggereix que de vegades en els metalls no s'observa d'electrons i la conducció forat. Per exemple, és cadmi, beril·li, i zinc. L'estudi d'efecte Hall en semiconductors, no hi havia cap dubte que els portadors de càrrega - el "buit". No obstant això, com ja s'ha indicat, també és aplicable per als metalls. Es creu que quan la distribució de càrrega (formació d'edifici de la sala) vector comú està format per electrons (signe negatiu). No obstant això, va resultar que el corrent de camp no crea electrons. A la pràctica, aquesta propietat es fa servir per determinar la densitat de portadors de càrrega en el material semiconductor.

No se sap menys efecte Hall quàntic (1982). Representa una de les propietats de conducció de gas d'electrons bidimensional (les partícules són lliures de moure en només dues direccions) en les condicions de temperatures extremadament baixes i els camps magnètics externs d'alta. l'existència de "fragmentació" es va descobrir en estudiar l'efecte. Hi havia una impressió que la càrrega no es forma pels portadors individuals (1 + 1 + 1), i els components de (1 + 1 + 0,5). No obstant això, va resultar que no hi ha lleis estan trencats. D'acord amb el principi de Pauli, al voltant de cada electró en un camp magnètic es crea una mena de raigs del flux de vòrtex. Amb l'augment de la intensitat del camp situació sorgeix quan joc "= un vòrtex un electró" deixa de ser satisfet. Cada partícula té múltiples quants de flux magnètic. Aquestes noves partícules són, precisament, la causa d'un resultat fraccional quan l'efecte Hall.