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什么是霍尔效应

如果你问熟悉上一个什么样的霍尔效应,并在那里被应用,则无法得到答案的基本知识水平物理学的人。 出人意料的是,在现代世界的现实,这种情况经常。 事实上,霍尔效应在许多电气设备中使用。 例如,一旦一个流行的计算机的软盘驱动器确定使用霍尔发生器马达的初始位置。 合适的传感器是“感动”,并在现代驱动器中的CD方案(包括CD和DVD)。 此外,应用程序不仅包括各种测量仪器,但通过磁场(MHD)的基础上的热转化为带电粒子的流甚至电动发电机。

埃德温·赫伯特·霍尔在1879年一年中,进行与导电板的实验中,肆意乍一看,在电流和磁场的相互作用的现象(应力)潜在发生的发现。 但首要的事情。

让我们做一个小小的思维实验:拿一个金属板,并通过它的电流。 接着,将其放置在一个外部磁场 ,以使线 的磁场强度 被定向垂直于导电板的平面。 其结果是,面(穿过 的电流的方向), 电势差。 这是霍尔效应。 之所以其发生被称为洛伦兹力。

有一种方法,以确定所得到的电压(有时称为霍尔电势)的值。 一般表达式采用以下形式:

呃=嗯* H,

其中H - 板厚; 呃 - 外场的强度。

由于潜在的是由于在导体再分配的电荷载体,它是有限的(过程中不无限期地继续下去)。 充电的横向移动将停止的那一刻时,洛伦兹力(F = Q * V * B)的价值等同起来反对Q *诶(Q - 充电)。

由于电流密度 J是等于电荷密度的产物,它们的速度和q的各个值,即

J = N * Q * V,

分别

V =焦耳/(Q * N)。

因此(式连接与强度):

EH = B *(J /(Q * N))。

结合上述的一切,确定通过的电荷值大厅的潜力:

呃=(j * B * H)/ N * Q)。

霍尔效应表明,有时在金属没有观察到电子和空穴传导。 例如,它是镉,铍和锌。 留学半导体霍尔效应,毫无疑问的是,电荷载体 - “洞”。 然而,正如已经指出的,也适用于金属。 据认为,当电荷分布(形成大厅建筑物的)共同向量由电子形成(负号)。 然而,事实证明,励磁电流不产生电子。 在实践中,该属性被用于确定在所述半导体材料的载流子密度。

没少被称为量子霍尔效应(1982年)。 它代表二维电子气体传导的非常低的温度和高的外部磁场的条件下,特性(颗粒自由仅在两个方向上移动)中的一个。 学习效果时,“碎片化”的存在被发现。 有一个印象,即电荷不通过单载波(1 + 1 + 1)形成,并且(1 + 1 + 0.5)的组件。 然而,事实证明,没有法律被打破。 根据泡利原理,围绕在磁场中的每个电子被创造了一种涡流的射线。 随着电场强度的情况匹配,当出现“=一个一个电子涡流”不再是满意的。 每个粒子具有多个量子 磁通。 这些新粒子正是一个小数结果霍尔效应时的原因。

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