Co to jest Halla

click fraud protection

Jeśli zapytać osobę znajomą z fizyki na poziomie podstawowej wiedzy co Halla i gdzie jest on stosowany, może nie otrzymać odpowiedź.Niespodziewanie, w realiach współczesnego świata dzieje się dość często.W istocie, efekt Halla stosowane w wielu urządzeniach elektrycznych.Na przykład, gdy popularne komputerowe napędy dyskietek ustala pozycję wyjściową silnika z generatorem Halla.Odpowiednie czujniki są "przeniósł" oraz w programie nowoczesnych napędów do płyt CD (zarówno CD i DVD).Ponadto aplikacje to nie tylko różnych urządzeń pomiarowych, nawet elektryczne generatory mocy oparte na konwersji ciepła do strumienia naładowanych cząstek przez pole magnetyczne (MHD).

Edwin Herbert Hall w 1879 roku, przeprowadzania eksperymentów na płycie przewodzącej, znaleźć bezmyślne, na pierwszy rzut oka, zjawisko występowania potencjalnego (napięcia), interakcja bieżącego pola elektrycznego i magnetycznego.Ale wszystko po kolei.

Zróbmy mały eksperyment myślowy: weź metalową płytkę i przekazać prądu elektrycznego przez niego.Następnie umieścić w zewnętrznym polu magnetycznym tak, że linie natężenia pola są ułożone prostopadle do płaszczyzny płyty przewodzącej.W wyniku tego, przy krawędziach (poprzecznie do kierunku bieżącego) różnica potencjałów.Jest to efekt Halla.Powodem jej występowania jest znana siła Lorentza.

Jest na to sposób, aby ustalić wartość otrzymanego napięcia (czasami nazywane potencjał Hall).Ogólne wyrażenie ma postać:

Uh = Eh * H, gdzie H

- grubość płytki;Eh - natężenie pola zewnętrznego.

Ponieważ potencjał wynika z podziału nośników ładunku w przewodniku, jest ograniczona (proces nie trwa w nieskończoność).Ruch poprzeczny opłat kończy się w chwili, gdy wartość siły Lorentza (F = q * v * B) o nazwie z opozycyjnej q * Eh (q - bezpłatnie).

Ponieważ gęstość obecnego J jest równa koncentracji obciążeń, ich prędkości i wartości jednostki Q, wówczas nie

J = n * P * v,

odpowiednio

v = J / (Q * n).

Stąd (związane wzorem intensywności):

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

łączą wszystko powyższe i określić potencjalną wartość opłaty poprzez sali:

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

Hall sugeruje, że czasem nie obserwuje metali przewodność elektronicznej i dołków.Na przykład, jest kadm, beryl i cynku.Studiowanie Halla w półprzewodnikach, nikt nie wątpił, że nośników ładunku - "dziura".Jednakże, jak już wspomniano, jest również zastosowanie metali.Wierzono, że podział opłat (pojemność budynku Hall) wspólny wektor jest tworzony przez elektrony (ujemna).Jednak okazało się, że w obecnym ułożenia nie elektronów.W praktyce, ta właściwość służy do określania gęstości nośników ładunku w materiale półprzewodnikowego.

Nie mniej znany kwantowego efektu Halla (1982).Jest jedną z właściwości przewodzenia dwuwymiarowego gazu elektronowego (cząstki może tylko poruszać się swobodnie w obu kierunkach) w bardzo niskiej temperaturze i wysokie zewnętrznych pól magnetycznych.W badaniu tym celu odkrył istnienie "ziarnistości".Wrażenie, że opłata nie jest tworzone przez pojedynczych przewoźników (1 + 1 + 1), części składowych (1 + 1 + 0,5).Jednak okazało się, że żadne prawa są łamane.Zgodnie z zasadą Pauli, wokół każdego elektronu w polu magnetycznym jest tworzony przez pewien rodzaj wir kwantów topnika.Wraz ze wzrostem natężenia pola jest sytuacja, gdy linia "one elektronów = jedna vortex" nie posiada.W każdej cząsteczce istnieje kilka strumienia magnetycznego.Te nowe cząstki są dokładnie przyczyną wyniku frakcjonowanej efekt Halla.