Apa efek Hall

Jika Anda bertanya orang yang akrab dengan fisika pada tingkat pengetahuan dasar tentang apa efek Hall dan di mana itu diterapkan, Anda tidak bisa mendapatkan jawaban. Anehnya, dalam realitas dunia modern ini cukup sering terjadi. Bahkan, efek Hall digunakan di banyak perangkat listrik. Sebagai contoh, sekali komputer populer floppy disk drive menentukan posisi awal motor menggunakan generator Hall. sensor yang tepat "pindah" dan dalam skema drive modern untuk CD (baik CD, dan DVD). Selain itu, aplikasi tidak hanya mencakup berbagai alat ukur, tapi generator listrik bahkan listrik berdasarkan transformasi panas ke aliran partikel bermuatan oleh medan magnet (MHD).

Edwin Herbert Hall pada tahun 1879 tahun, melakukan eksperimen dengan piring konduktif, nakal ditemukan pada pandangan pertama, potensi terjadinya fenomena (stres) dalam interaksi medan saat ini dan magnet listrik. Tapi hal pertama yang pertama.

Mari kita melakukan eksperimen pikiran kecil: mengambil pelat logam dan melewatinya arus listrik. Berikutnya, tempatkan dalam eksternal medan magnet sehingga garis kekuatan medan berorientasi tegak lurus terhadap bidang dari pelat konduktif. Akibatnya, wajah-wajah (seluruh arah arus), perbedaan potensial. Ini adalah efek Hall. Alasan untuk kejadian tersebut diketahui gaya Lorentz.

Ada cara untuk menentukan nilai tegangan yang dihasilkan (kadang-kadang disebut Balai potensial). Ekspresi umum mengambil bentuk:

Eh = Eh * H,

di mana H - ketebalan plat; Eh - kekuatan medan eksternal.

Karena potensi ini disebabkan redistribusi dari pembawa muatan dalam konduktor, itu terbatas (proses tidak berlanjut tanpa batas). Gerakan lateral biaya akan berhenti pada saat ketika nilai gaya Lorentz (F = q * v * B) untuk menyamakan q oposisi * Eh (q - biaya).

Sejak kerapatan arus J adalah sama dengan produk dari kerapatan muatan, kecepatan mereka dan nilai-nilai individu q, yaitu

J = n * q * v,

masing-masing,

v = J / (q * n).

Oleh karena itu (menghubungkan formula dengan intensitas):

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

Menggabungkan semua hal di atas dan menentukan potensi aula melalui nilai muatan:

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

efek Hall menunjukkan bahwa kadang-kadang dalam logam tidak diamati elektron dan konduksi lubang. Sebagai contoh, adalah kadmium, berilium, dan seng. Mempelajari efek Hall dalam semikonduktor, tidak ada keraguan bahwa pembawa muatan - "lubang". Namun, seperti yang sudah ditunjukkan, itu juga berlaku untuk logam. Ia percaya bahwa ketika distribusi muatan (pembentukan gedung balai) vektor umum dibentuk oleh elektron (tanda negatif). Namun, ternyata bahwa arus medan tidak menciptakan elektron. Dalam prakteknya, properti ini digunakan untuk menentukan kepadatan pembawa muatan dalam bahan semikonduktor.

Tidak kurang dikenal efek kuantum Hall (1982). Ini merupakan salah satu sifat dari dua dimensi konduksi gas elektron (partikel bebas bergerak dalam dua arah) di bawah kondisi temperatur yang sangat rendah dan medan magnet eksternal yang tinggi. keberadaan "fragmentasi" ditemukan ketika mempelajari efek. Ada kesan bahwa tuduhan tersebut tidak dibentuk oleh operator tunggal (1 + 1 + 1), dan komponen (1 + 1 + 0,5). Namun, ternyata tidak ada undang-undang yang rusak. Sesuai dengan prinsip Pauli, sekitar setiap elektron dalam medan magnet dibuat semacam sinar dari aliran vortex. Dengan meningkatnya situasi intensitas medan muncul ketika pencocokan "= satu satu elektron vortex" berhenti menjadi puas. Setiap partikel memiliki beberapa kuanta fluks magnetik. Partikel-partikel baru adalah justru penyebab hasil pecahan ketika efek Hall.