¿Cuál es el efecto Hall

Si le preguntas a una persona familiarizada con la física en el nivel de un conocimiento básico de lo que es un efecto Hall y donde se aplica, no se puede obtener una respuesta. Sorprendentemente, en las realidades del mundo moderno esto sucede muy a menudo. De hecho, el efecto Hall se utiliza en muchos dispositivos eléctricos. Por ejemplo, una vez por unidades de disquete de computadora populares determina la posición inicial del motor utilizando los generadores de Espera. sensores apropiados son "movidos" y en el esquema de las modernas unidades de CD (tanto de CD y DVD). Además, las aplicaciones incluyen no sólo diversos instrumentos de medida, pero los generadores de energía incluso eléctrico basado en la transformación de calor a la corriente de partículas cargadas por un campo magnético (MHD).

Edwin Herbert Hall en 1879 años, la realización de experimentos con una placa conductora, insensible encontró a primera vista, la posible aparición de un fenómeno (estrés) en la interacción del campo magnético y la corriente eléctrica. Pero primero lo primero.

Vamos a hacer un pequeño experimento mental: tomar una placa de metal y pasan a través de él una corriente eléctrica. A continuación, colocarlo en una externa campo magnético de manera que las líneas de fuerza del campo están orientadas perpendicularmente al plano de la placa conductora. Como resultado, las caras (a través de la dirección de la corriente), una diferencia de potencial. Este es el efecto Hall. La razón de su ocurrencia se conoce la fuerza de Lorentz.

Hay una manera de determinar el valor de la tensión resultante (a veces llamado potencial Hall). La expresión general toma la forma:

Uh = Eh * H,

donde H – el espesor de la placa; Eh – fuerza del campo externo.

Puesto que el potencial es debido a la redistribución de portadores de carga en el conductor, que es limitado (el proceso no continúa indefinidamente). El movimiento lateral de la carga se detendrá en el momento en que el valor de la fuerza de Lorentz (F = q * V * B) para equiparar la oposición q * Eh (q – carga).

Desde la densidad de corriente J es igual al producto de la densidad de carga, su velocidad y los valores individuales de q, es decir,

J = n * q * v,

respectivamente,

v = J / (q * n).

Por lo tanto (que une fórmula con intensidad):

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

Combine todo lo anterior y determinar el potencial de la sala a través del valor de la carga:

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

de efecto Hall sugiere que a veces en los metales no se observa de electrones y la conducción agujero. Por ejemplo, es cadmio, berilio, y zinc. El estudio de efecto Hall en semiconductores, no había ninguna duda de que los portadores de carga – el "hueco". Sin embargo, como ya se ha indicado, también es aplicable para los metales. Se cree que cuando la distribución de carga (formación de edificio de la sala) vector común está formado por electrones (signo negativo). Sin embargo, resultó que la corriente de campo no crea electrones. En la práctica, esta propiedad se usa para determinar la densidad de portadores de carga en el material semiconductor.

No se sabe menos efecto Hall cuántico (1982). Representa una de las propiedades de conducción de gas de electrones bidimensional (las partículas son libres de moverse en sólo dos direcciones) en las condiciones de temperaturas extremadamente bajas y los campos magnéticos externos de alta. la existencia de "fragmentación" se descubrió al estudiar el efecto. Había una impresión de que la carga no se forma por los portadores individuales (1 + 1 + 1), y los componentes de (1 + 1 + 0,5). Sin embargo, resultó que no hay leyes están rotos. De acuerdo con el principio de Pauli, alrededor de cada electrón en un campo magnético se crea una especie de rayos del flujo de vórtice. Con el aumento de la intensidad del campo situación surge cuando juego "= un vórtice un electrón" deja de ser satisfecho. Cada partícula tiene múltiples cuantos de flujo magnético. Estas nuevas partículas son, precisamente, la causa de un resultado fraccional cuando el efecto Hall.