Какво е Hall Effect

click fraud protection

Ако попитате един човек запознат с физиката на ниво основни познания по какъв ефект Hall и където се използва, може да не получите отговор.Изненадващо, в реалностите на съвременния свят това се случва доста често.В действителност, ефект на Хол използва в много електрически устройства.Например, веднъж-популярните компютърни флопи дисковите определени в изходно положение на мотора с генератор Hall.Подходящи сензори са "преместени" и в схемата на модерни устройства за компактдискове (CD, така и DVD).Освен това, приложения включват не само различните измервателни устройства, дори и електрически генератори, основаващи се на преобразуването на топлината към потока от заредени частици от магнитно поле (MHD).

Edwin Herbert Hall през 1879 г., провеждането на опити върху проводяща плоча, открита злонамерено, на пръв поглед, явлението на възникване на потенциал (напрежение), взаимодействието на ток и магнитно поле на електрическа.Но първите неща, на първо място.

Нека да направим малко мисловен експеримент: взема метална плоча и да премине на електрически ток през него.След това се поставя в външно магнитно поле, така че линиите на интензитета на полето са ориентирани перпендикулярно на равнината на проводимата пластина.В резултат на това в краищата (напречно на посоката на ток) потенциална разлика.Това е ефекта на Хол.Причината за възникването му е известно сила на Лоренц.

Има начин да се определи стойността на полученото напрежение (понякога се нарича потенциал Hall).В общ израз под формата:

Uh = Eh * H,

където H - дебелината на плочата;Eh - силата на външното поле.

Тъй потенциал се дължи на преразпределение на носители на заряд в диригент, той е ограничен (процесът не продължи за неопределено време).Странично движение на обвиненията изтича в момента, когато стойността на силата на Лоренц (F = р * о * B), наречена с опозицията р * Eh (р - заплащане).

Тъй като плътността на ток J е равна на концентрацията на обвиненията, тяхната скорост и единичната стойност на Q, тогава има

J = п * р * о,

съответно

об = J / (р * н).

Следователно (свързани с формулата на интензивност):

Eh = B * (J / (р * н)).

комбинирате всички по-горе и да се определи потенциалната стойност на таксата през залата:

Uh = (J * B * H) / п * р).

ефект на Хол предполага, че понякога в метали не се наблюдава електронни и дупка проводимост.Например, това е кадмий, берилий, и цинк.Проучване на ефекта на Хол в полупроводници, никой не се съмнява, че носителите на заряд - на "дупката".Въпреки това, както вече бе посочено, че е приложим за метали също.Вярвало се е, че разпределението на разходите (изграждане на капацитет Hall) общ вектор се формира от електрони (отрицателно).Въпреки това, се оказа, че в сегашната поза не е електрони.На практика, този имот се използва за определяне на плътността на носители на заряд в полупроводников материал.

Не по-малко известен квантов ефект на Хол (1982).Той е един от проводникова свойства на двумерен електрон газ (частици могат да се движат свободно само в двете посоки) в много ниска температура и висока външни магнитни полета.В изследването на този ефект е открито наличието на "обяснения".Впечатлението, че обвинението не е формирана от единични превозвачи (1 + 1 + 1), и съставни части (1 + 1 + 0.5).Въпреки това, се оказа, че няма закони са нарушени.В съответствие с принципа на Паули, около всяка електрони в магнитно поле се създава от един вид вихрушка от кванти на потока.С увеличаването на силата на полето е ситуация, когато линията "един електрон = един вихър" вече не притежава.Във всяка частица има няколко магнитен поток кванти.Тези нови частици са точно причината за частична резултат в ефекта на Хол.