Wenn Sie eine Person mit der Physik auf der Ebene der Grundkenntnisse, was ein Hall-Effekt und wo es verwendet wird, können Sie nicht eine Antwort erhalten vertraut zu fragen.Überraschend in den Realitäten der modernen Welt das passiert ziemlich oft.In der Tat, Hall-Effekt in vielen elektrischen Geräten verwendet.Beispielsweise festgelegt, sobald beliebten Computerdiskettenlaufwerke der Startposition des Motors mit einem Hallgenerator.Entsprechende Sensoren werden "bewegt" und in das System der modernen Laufwerke CDs (sowohl CD und DVD).Weiterhin Anwendungen sind nicht nur die verschiedenen Messgeräte, auch elektrische Generatoren auf der Basis der Umwandlung von Wärme zu dem Strom geladener Teilchen durch ein Magnetfeld (MHD).
Edwin Herbert Hall in 1879 Durchführung von Experimenten auf einer leitenden Platte, fand mutwillige, auf den ersten Blick, das Phänomen des Auftretens des Potentials (Spannung), die Wechselwirkung des elektrischen Strom und Magnetfeld.Aber der Reihe nach.
Lass uns einen kleinen Gedankenexperiment: Nehmen Sie eine Metallplatte und übergeben einen elektrischen Strom durch sie.Weiter, legen sie in einem äußeren Magnetfeld, so daß die Feldintensität Linien senkrecht zur Ebene der leitenden Platte ausgerichtet ist.Als ein Ergebnis an den Rändern (quer zur Stromrichtung) Potentialdifferenz.Dies ist der Hall-Effekt.Der Grund für ihr Auftreten ist bekannt, Lorentzkraft.
Es gibt eine Möglichkeit, den Wert der resultierenden Spannung zu bestimmen (manchmal auch als potentielle Halle).Der allgemeine Ausdruck hat die Form:
Uh = Eh * H,
wobei H - die Dicke der Platte;Eh - Stärke des äußeren Feldes.
Da aufgrund der Umverteilung von Ladungsträgern in einem Leiter das Potenzial ist, wird er begrenzt (der Prozess nicht unbegrenzt fortgesetzt werden).Seitliche Bewegung der Ladungen nicht mehr in dem Moment, wenn der Wert der Lorentz-Kraft (F = q * v * B) mit der Opposition q * Eh (q - Gebühr) genannt.
Da die Dichte des Stroms J ist gleich der Konzentration der Gebühren, ihrer Geschwindigkeit und der Einheit Wert von q, dann gibt
J = n * q * v,
jeweils
v = J / (q * n).
daher (durch die Formel Intensitätsbezogen):
Eh = B * (J / (q * n)).
vereinen alle der oben genannten und bestimmen den potenziellen Wert der Ladung durch den Saal:
Uh = (J * B * H) / n * q).
Hall-Effekt schlägt vor, dass manchmal in Metallen ist nicht zu beobachten elektronischen und Lochleitfähigkeit.Beispielsweise ist es Cadmium, Beryllium und Zink.Studieren Hall-Effekt in Halbleitern, zweifelte niemand daran, dass die Ladungsträger - das "Loch".Jedoch, wie bereits angedeutet, ist es auch für Metalle.Man glaubte, dass die Aufteilung der Gebühren (Capacity Building Halle) gemeinsam Vektor durch Elektronen (negative) gebildet.Es stellte sich jedoch heraus, dass in der aktuellen Pose ist nicht Elektronen.In der Praxis wird diese Eigenschaft verwendet, um die Dichte der Ladungsträger in dem Halbleitermaterial zu bestimmen.
Nicht weniger bekannten Quanten-Hall-Effekt (1982).Er ist einer der Leitungseigenschaften der zweidimensionalen Elektronengas (Teilchen kann nur frei bewegen in beide Richtungen) in sehr niedriger Temperatur und hohem externen Magnetfeldern.Bei der Untersuchung dieses Effekts wurde die Existenz von "Granularität" entdeckt.Der Eindruck, dass die Ladung nicht durch Einzelträger (1 + 1 + 1), und Komponententeile (1 + 1 + 0,5) gebildet wird.Es schien jedoch, dass keine Gesetze verletzt werden.In Übereinstimmung mit dem Pauli-Prinzip, um jedes Elektron in einem Magnetfeld wird durch eine Art Wirbelwind von Quanten der Fluss erstellt.Mit der Zunahme der Intensität des Feldes gibt es eine Situation, wenn die Leitung "eine elektronen = ein Wirbel" nicht mehr.In jedem Teilchen gibt es mehrere magnetische Flußquanten.Diese neuen Partikel genau die Ursache für einen Bruchergebnis in dem Hall-Effekt.
