Jaký je Hallův

Zeptáte-li se člověk obeznámený s fyzikou na úrovni základních znalostí, co je Hallův jev, a tam, kde je aplikován, nemůžete dostat odpověď. Překvapivě, v realitě moderního světa se tak stane poměrně často. Ve skutečnosti, Hallův jev se používá v mnoha elektrických zařízení. Například jednou populární počítačové disky diskety určuje počáteční polohy motoru pomocí generátorů Hall. Vhodné senzory jsou „přesunuty“ a do systému moderních disků na CD (oba CD a DVD). Kromě toho, aplikace zahrnují nejen různé měřící přístroje, ale i elektrické elektrocentrály založené na přeměně tepla do proudu nabitých částic magnetickým polem (MHD).

Edwin Herbert Hall v 1879 roce provádění pokusů s vodivou deskou, svévolný nalézt na první pohled, potenciálního výskytu jevu (namáhání) v interakci elektrického proudu a magnetického pole. Ale popořadě.

Pojďme udělat malý myšlenkový experiment: vzít kovovou desku a průchod elektrického proudu. Poté umístěte ho ve vnějším magnetickém poli tak, že linie pevnosti pole jsou orientovány kolmo k rovině vodivé desky. V důsledku toho, že čelní plochy (napříč směru proudu), potenciální rozdíl. To je Hallův jev. Důvodem pro jeho výskytu je známo, Lorentzova síla.

Existuje způsob, jak určit hodnotu výsledného napětí (někdy volal Hall potenciál). Obecný výraz má tvar:

Hm = Eh * H,

kde H - tloušťka desky; Eh - síla vnějšího pole.

Vzhledem k tomu, potenciál je díky přerozdělení nosičů náboje ve vodiči, je omezena (proces nebude pokračovat do nekonečna). Boční pohyb náboje se zastaví v okamžiku, kdy je hodnota síly Lorentz (F = q * v * B), aby se rovnaly opoziční q * Eh (q - náboj).

Vzhledem k tomu, proudové hustoty J se rovná součinu hustoty náboje, jejich rychlost a jednotlivé hodnoty q, tj.

J = n * q * v,

v tomto pořadí,

v = J / (q * n).

Z tohoto důvodu (spojující složení s intenzitou):

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

Kombinují všechny výše uvedené a určit potenciálu haly přes hodnota nabití:

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

Hallův jev ukazuje, že někdy kovů není pozorován elektron a otvor vedení. Například, to je kadmium, berylium a zinek. Studovat Hall účinek v polovodičích, nebylo pochyb o tom, že nosiče náboje - dále jen „díra“. Nicméně, jak již bylo uvedeno, je také použitelný pro kovy. Věřilo se, že je-li rozložení náboje (tvorba haly budovy) Společný vektor tvořený elektrony (záporné znaménko). Nicméně se ukázalo, že se budicí proud nevytváří elektrony. V praxi tato vlastnost se používá k určení hustoty nosičů náboje v polovodivého materiálu.

Neméně je známý kvantový Hallův jev (1982). To představuje jednu z vlastností dvourozměrného vedení elektronového plynu (částice jsou volně pohybovat pouze ve dvou směrech), za podmínek extrémně nízké teplotě a vysoké vnějšího magnetického pole. Existence „fragmentace“ byla objevena při studiu účinku. Došlo k dojem, že náboj není tvořena jednotlivými nosiči (1 + 1 + 1), a složky (1 + 1 + 0,5). Nicméně se ukázalo, že žádné zákony jsou rozbité. V souladu s principem Pauli kolem každého elektronu v magnetickém poli je vytvořen určitý druh paprsků vodní vír. Se zvyšující se situace intenzity pole nastává, když odpovídající „= jeden jeden elektron vír“ přestane být splněna. Každá částice mít více kvant magnetického toku. Tyto nové částice jsou přesně příčinou frakční výsledek, když Hallův jev.