Kio estas la efekto Hall

Se vi demandas persono konas la fizikon de la nivelo de baza scio de kia efekto Hall kaj kie aplikas, Vi ne povas akiri respondon. Surprize, en la realaĵoj de la moderna mondo tio okazas tre ofte. Fakte, la efekto Hall estas uzata en multaj elektraj aparatoj. Ekzemple, unufoje populara komputila disketo diskoj determinas la komencan pozicion de la motoro per la Halo generatoroj. Taŭga sensores "movita" kaj en la skemo de moderna diskoj por KD-oj (ambaŭ KD kaj DVD). Plue, aplikoj inkludas ne nur diversaj aparatoj, sed eĉ elektra potenco generatoroj bazitaj sur transformo de varmego al la fluo de eroj ŝarĝita de magneta kampo (MHD).

Edwin Herbert Hall en 1879 jaro, farante eksperimentojn kun ŝoforo telero, diboĉa trovita unuavide, potenciala aperon de fenomeno (streso) en la interago de la elektra kurento kaj magneta kampo. Sed unue aferoj unue.

Ni faru iom penso eksperimento: preni metalan platon kaj pasas tra ĝi elektran fluon. Sekva, metu ĝin en ekstera magneta kampo tiel ke la linioj de kampo forto estas orientitaj perpendicular al la ebena de la konduktiva telero. Rezulte, la vizaĝoj (trans la direkto de la fluo), potenciala diferenco. Ĉi tiu estas la efekto Hall. La kialo por lia apero estas konata Lorenca forto.

Iufoje vojo por determini la valoron de la rezulta tensio (kelkfoje nomita Halo potencialo). La ĝenerala esprimo prenas la formon:

Uh = He * H,

kie H - la telero dikeco; Eh - forton de la ekstera kampo.

Ekde la potencialo estas pro redistribuo de portantoj de ŝarĝo en la dirigento, ĝi estas limigita (la procezo ne daŭrigi senfine). Flanka movado de la akuzo haltos en la momento, kiam la valoro de la Lorenca forto (F = q * v * B) egaligi opozicio q * Eh (q - zorge).

Ekde la nuna denseco J estas egala al la produkto de ŝarga denseco, ilia rapideco kaj la individuaj valoroj de q, tio estas:

J = n * q * v,

respektive,

v = J / (q * n).

Tial (ligante formulo kun intenseco):

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

Kombinu ĉiuj antaŭaj kaj determini la potencialon de la halo per la valoro de la akuzo:

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

Efekto Hall sugestas ke foje en metaloj ne observas elektrono kaj truo alkonduko. Ekzemple, estas kadmio, berilio, kaj zinko. Studante efekto Hall en semiconductores, ekzistis neniu dubo ke la portantoj de ŝarĝo - la "truo". Tamen, kiel jam indikis, estas ankaŭ aplikebla al metaloj. Oni kredis, ke kiam la dissendo de ŝarĝo (formado de halo konstruaĵo) komuna vektoro estas formita de elektronoj (negativaj signo). Tamen evidentiĝis, ke la kampo aktuala ne kreas elektronoj. Praktike, tiu propraĵo estas uzata por determini la densecon de portantoj de ŝarĝo en la semiconductores materialo.

Ne malpli estas konata kvantuma efekto Hall (1982). Ĝi reprezentas unu el la ecoj de dudimensiaj elektrona gaso alkonduko (la partikloj estas liberaj movi en nur du direktoj) sub la kondiĉoj de ekstreme malaltaj temperaturoj kaj altaj eksteraj magnetaj kampoj. la ekzisto de "fragmentación" estis malkovrita kiam studanta la efikon. Okazis impreson, ke la akuzo ne formita de sola portantoj (1 + 1 + 1), kaj la komponantoj de (1 + 1 + 0.5). Tamen evidentiĝis, ke neniu leĝoj estas rompitaj. Konforme Pauli principo, ĉirkaŭ ĉiu elektrono en magneta kampo estas kreita ian radioj de la vorágine fluo. Kun kreskanta kampo intenso situacio ekestas kiam egalante "= unu elektronon vortico" ĉesas esti kontenta. Ĉiu partiklo havas multoblajn quanta de magneta fluo. Tiuj novaj eroj estas precize la kaŭzo de frakcian rezulto kiam la efekto Hall.