Als u een persoon bekend met de natuurkunde op het niveau van een basiskennis van wat een Hall-effect en waar het wordt gebruikt, kunt u niet een antwoord vragen.Verrassenderwijs in de realiteit van de moderne wereld gebeurt heel vaak.In feite, Hall-effect gebruikt in vele elektrische inrichtingen.Bijvoorbeeld, ooit populaire computer floppy disk drives bepaald de uitgangspositie van de motor met een Hall-generator.Geschikte sensoren worden "verplaatst" en in het stelsel van de moderne schijven cd's (zowel CD en DVD).Verder toepassingen omvatten niet alleen de verschillende meetinrichtingen, zelfs elektromachtsgenerators basis van de omzetting van warmte in de stroom van geladen deeltjes door een magnetisch veld (MHD).
Edwin Herbert Hall in 1879, het uitvoeren van experimenten op een geleidende plaat, gevonden moedwillige, op het eerste gezicht, het fenomeen van het optreden van het potentieel (spanning), de interactie van de elektrische stroom en het magnetisch veld.Maar eerst iets anders.
Laten we een klein gedachte-experiment: neem een metalen plaat en slagen voor een elektrische stroom doorheen.Vervolgens zet deze in een extern magnetisch veld, zodat de veldsterkte lijnen loodrecht op het vlak van de geleidende plaat.Dientengevolge aan de randen (dwars op de stroomrichting) potentiaalverschil.Dit is het Hall-effect.De reden voor het ontstaan ervan is bekend Lorentzkracht.
Er is een manier om de waarde van de resulterende spanning bepalen (soms potentiële Hall).De algemene uitdrukking neemt de vorm aan:
Uh = Eh * H,
waarbij H - de dikte van de plaat;Eh - sterkte van het externe veld.
Aangezien het potentieel als gevolg van de herverdeling van ladingsdragers in een geleider, is hij beperkt (het proces niet eindeloos doorgaan).Zijdelingse beweging van de kosten te staken op het moment dat de waarde van de Lorentz-kracht (F = q * v * B) aangeroepen met de oppositie q * Eh (q - gratis).
Aangezien de dichtheid van de stroom J is gelijk aan de concentratie van de kosten, de snelheid en de eenheidswaarde van q, dan zijn
J = n * q * v,
respectievelijk
v = J / (q * n).
Vandaar (gerelateerd aan de formule van de intensiteit):
Eh = B * (J / (q * n)).
combineren alle bovenstaande en bepalen de potentiële waarde van de lading door de hal:
Uh = (J * B * H) / n * q).
Hall-effect suggereert dat soms in metalen wordt niet waargenomen elektronische en gat geleiding.Zo is cadmium, beryllium en zink.Bestuderen van Hall-effect in halfgeleiders, niemand twijfelde dat de ladingdragers - de "gat".Zoals reeds aangegeven, is het ook voor metalen.Men geloofde dat de verdeling van de kosten (capaciteitsopbouw Hall) gemeenschappelijke vector wordt gevormd door elektronen (negatief).Toch bleek dat in de huidige vormen geen elektronen.In de praktijk wordt deze eigenschap gebruikt om de dichtheid van de ladingsdragers bepaald in het halfgeleidermateriaal.
Niet minder bekende quantum Hall-effect (1982).Hij is een van de geleidingseigenschappen van tweedimensionaal electron gas (deeltjes alleen vrij bewegen in beide richtingen) in een zeer lage temperatuur en hoge externe magneetvelden.In de studie van dit effect werd ontdekt dat er "korreligheid".De indruk dat de lading niet wordt gevormd door enkelvoudige dragers (1 + 1 + 1) en onderdelen (1 + 1 + 0,5).Het bleek echter dat geen wetten worden overtreden.Overeenkomstig de Pauliprincipe, rond elke elektron in een magnetisch veld wordt gecreëerd door een soort wervelwind van quanta flux.Met de toename van de intensiteit van het veld is een situatie waarin de regel "één elektron = een vortex" niet meer op.In elk deeltje zijn er verschillende magnetische flux quanta.Deze nieuwe deeltjes juist de oorzaak van een fractioneel resultaat in het Hall-effect.
