Cili është efekti Hall

Nëse ju kërkoni një person i njohur me fizikës në nivelin e një njohuri themelore të asaj që një efekt Hall dhe aty ku aplikohet, ju nuk mund të merrni një përgjigje. Çuditërisht, në realitetet e botës moderne kjo ndodh mjaft shpesh. Në fakt, efekti Hall është përdorur në shumë pajisje elektrike. Për shembull, një herë një kompjuter popullor disqet floppy disk përcakton pozicionin fillestar të motorit duke përdorur gjeneratorë Hall. sensorë të përshtatshme janë të "lëvizur" dhe në skemën e disqet moderne për CD (dy CD dhe DVD). Për më tepër, aplikimet të përfshijnë jo vetëm instrumente të ndryshme matëse, por gjeneratorë edhe të energjisë elektrike të bazuar në transformimin e ngrohjes në lumë e grimcave të ngarkuara nga një fushë magnetike (MHD).

Edwin Herbert Hall në 1879 vit, duke bërë eksperimente me një pjatë përçueshëm, gjendet pa shkak në shikim të parë, dukuri e mundshëm të një dukurie (stresit) në bashkëveprimin e fushës elektrike aktuale dhe magnetike. Por gjërat e para të parë.

Le të bëjmë një mendim eksperiment të vogël: të marrë një pjatë metalike dhe të kalojë nëpërmjet saj rryma elektrike. Tjetra, vendin e saj në një të jashtëm fushën magnetike në mënyrë që linjat e forcës në terren janë të orientuara pingul me planin e pjatë përçueshëm. Si rezultat, fytyrat (të gjithë drejtimin e tanishme), një ndryshim i mundshëm. Ky është efekti Hall. Arsyeja për ndodhjen e saj është e njohur Lorencit fuqi.

Nuk është një mënyrë për të përcaktuar vlerën e tensionit rezultante (i quajtur nganjëherë potencial Hall). Shprehja e përgjithshme merr formën:

Uh = Eh * H,

ku H - trashësia plate; Eh - fuqia e fushës së jashtme.

Që nga potenciali është për shkak të rishpërndarjes së transportuesit ngarkuar në dirigjent, ajo është e kufizuar (procesi nuk do të vazhdojë pafundësisht). lëvizje anësore të ngarkuar do të ndalet në momentin kur vlera e forcës Lorencit (F = q * v * B) të vë shenjën e barazimit q opozitës * Eh (q - pagesë).

Që nga dendësia e tanishme J është e barabartë me produktin e densitetit të ngarkuar, shpejtësia e tyre dhe vlerat individuale të q, dmth

J = n * q * v,

respektivisht,

v = J / (q * n).

Këtej (lidh formulë me intensitet)

Ë = B * (J / (q * n)).

Kombinoje të gjitha më lart dhe për të përcaktuar potencialin e sallës nëpërmjet vlerën e ngarkuar:

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

Efekti Hall sugjeron se nganjëherë në metale nuk është vërejtur elektron dhe kryerjen vrimë. Për shembull, ajo është kadmium, beryllium, dhe zinkut. Studimi efekt Hall në Gjysem perçuesit, nuk kishte asnjë dyshim se transportuesit ngarkuar - "vrimë". Megjithatë, siç është treguar tashmë, ajo është gjithashtu i zbatueshëm për metale. Besohej se kur shpërndarja e ngarkuar (formimi i ndërtimit të sallës) vektor i përbashkët është formuar nga elektronet (shenjë negative). Megjithatë, doli se fusha e tanishme nuk krijon elektronet. Në praktikë, kjo pronë është përdorur për të përcaktuar densitetin e transportuesve ngarkuar në material gjysmë përcjellëse.

Jo më pak është i njohur efekt kuantik Hall (1982). Ajo përfaqëson një nga vetitë e dy-dimensionale kryerjen gazit elektron (grimcat janë të lirë të lëvizin vetëm në dy drejtime) në kushtet e temperaturave jashtëzakonisht të ulëta dhe fusha magnetike e larta të jashtme. ekzistenca e "fragmentimit" u zbulua kur duke studiuar efektin. Nuk ishte një përshtypje se akuza nuk është formuar nga transportuesit të vetme (1 + 1 + 1), dhe komponentët e (1 + 1 + 0.5). Megjithatë, doli se nuk ka ligje janë thyer. Në përputhje me parimin Pauli, rreth çdo elektron në një fushë magnetike është krijuar një lloj rrezet e rrjedhës vorbull. Me rritjen e situatës intensitet fushë lind kur përputhen "= një vorbull një elektron" pushon të jenë të kënaqur. Çdo grimcë kanë kuantet shumta të fluksit magnetik. Këto grimca të reja janë pikërisht shkaku i rezultat i pjesshëm kur efekti Hall.