Čo je Hallove

Ak sa spýtate človek zoznámi s fyzikou na úrovni základné znalosti o tom, čo a Efekt Hall a tam, kde je použitý, nie je dostať odpoveď.Prekvapivo, v realite moderného sveta sa tak stane pomerne často.V skutočnosti, Hallov jav používajú v mnohých elektrických zariadení.Napríklad kedysi populárnej počítačovej disketovej jednotky určuje počiatočnej pozícii motora s halou generátora.Vhodné snímače sú "presunuté" a do systému moderných diskov do CD (obaja CD a DVD).Ďalej, aplikácie zahŕňajú nielen rôznych meracích prístrojov, a to aj s elektrickými generátormi založených na premene tepla do prúdu nabitých častíc magnetickým poľom (MHD).

Edwin Herbert Hall v roku 1879, vykonávanie pokusov na vodivé doske, našiel bezohľadnou, na prvý pohľad, fenomén výskytu potenciálu (napätie), interakcia elektrického prúdu a magnetického poľa.Ale poporiadku.

Poďme urobiť malý myšlienkový experiment: vziať kovovú platňu a odovzdať elektrického prúdu cez to.Ďalšie, umiestniť do vonkajšieho magnetického poľa tak, aby intenzita poľa riadky sú orientované kolmo k rovine vodivé dosky.Výsledkom je, že na okrajoch (priečne k smeru prúdu) potenciálny rozdiel.To je efekt Hall.Dôvodom pre jeho výskytu je známa Lorentz silou.

Tam je spôsob, ako určiť hodnotu výsledného napätia (niekedy nazývaný potenciál Hall).Všeobecný výraz má tvar:

Uh = Eh * H, kde H

- hrúbka dosky;Eh - sila vonkajšieho poľa.

Pretože potenciál je vzhľadom k prerozdeleniu nosičov náboja vo vodiči, je obmedzený (proces nebude pokračovať do nekonečna).Bočný pohyb poplatkov končí okamžikom, keď hodnota Lorentz sily (F = q * v * b) vyzvala s opozičnou q * Eh (q - poplatok).

Od hustoty prúdom J je rovná koncentrácii poplatkov, ich rýchlosť a jednotkové hodnoty q, potom

J = n * q * v,

respektíve

v = J / (q * n).

Preto (súvisiace s pomocou vzorca intenzity):

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

kombinujú všetky vyššie uvedené a určiť potenciálnu hodnotu poplatku halou:

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

Hallov jav naznačuje, že sa niekedy v kovoch nie je pozorovaný elektronické a otvor vodivosť.Napríklad, to je kadmium, berýlium, a zinok.Štúdium Hallov jav v polovodičoch, nikto nepochyboval, že nosičov náboja - "diery".Avšak, ako už bolo uvedené, je tiež pre kovy.Verilo sa, že rozdelenie poplatkov (kapacita budovanie sála) obyčajný vektor je tvorený elektrónov (negatívne).Avšak sa ukázalo, že v súčasnej predstavovať nie elektróny.V praxi sa táto vlastnosť sa používa na stanovenie hustoty nosičov náboja v polovodičového materiálu.

Nemenej známy kvantový Hallov jav (1982).Je jednou z vlastností vodivosti dvojrozmerných elektrónového plynu (častice môžu len voľne pohybovať v oboch smeroch), vo veľmi nízkej teplote a vysokej vonkajšieho magnetického poľa.V štúdii tohto účinku bol objavený o existencii "zrnitosti".Dojem, že poplatok nie je tvorená jednotlivými dopravcami (1 + 1 + 1), a súčasti (1 + 1 + 0.5).Avšak sa ukázalo, že žiadne zákony sú porušené.V súlade s princípom Pauli, okolo každej elektrónu v magnetickom poli je vytvorený určitý druh vieru kvantá toku.So zvyšovaním intenzity poľa je situácia, keď linka "jeden elektrón = jedna vortex" už nie drží.V každej častici je niekoľko kvánt magnetického toku.Tieto nové častice sú presne príčinou frakčnej výsledku v Hallovho javu.