Zer da Hall efektua

Pertsona bat zer Hall efektua eta non aplikatzen da, ezin duzu erantzun bat lortzeko oinarrizko ezagutza-mailaren fisika ezagutzen eskatu baduzu. Harrigarria bada ere, mundu modernoaren errealitate hori gertatzen da sarritan. Izan ere, Hall efektua gailu elektriko asko erabiltzen da. Adibidez, behin popular ordenagailu diskete unitate bat hasierako motorra Hall-sortzaileak erabiliz posizioa zehazten du. sentsore egokiak dira "mugitu" eta disko modernoaren eskema CD (bai CD eta DVD) ere. Gainera, aplikazio artean, ez bakarrik hainbat neurketa-tresnak, baina oinarritutako bero eraldaketa kargatutako partikulak erreka gaineko eremu magnetiko bat (MHD) arabera, nahiz elektrikoa elektrizitatea sortzen.

Edwin Herbert Hall 1879 urtean, eroale plaka batekin esperimentuak realización, wanton lehen begiradan, fenomeno bat (estresa) uneko eta magnetikoak elektrikoa eremu elkarrekintza in agerraldia balizko aurkitu. Baina lehen behar da lehenengo.

Egin apur bat pentsamendu esperimentu dezagun: metal plaka bat hartu eta horri korronte elektrikoa pasatzen. Hurrengoa, ipini kanpoko batean eremu magnetikoa , beraz lerroen eremu indar- orientatuta daude perpendikularra eroale plaka planoan da. Ondorioz, aurpegiak (zehar korrontearen noranzkoa), potentzial diferentzia. Hau Hall efektua da. bere agerraldia arrazoia ezaguna da Lorentz indarra.

Ez dago modu bat, ondoriozko tentsioa (Hall balizko batzuetan izeneko) balioa zehazteko. adierazpen orokorra itxura hartzen du:

Ai = Eh * H,

non H - plaka lodiera du; Eh - kanpoko eremu indarra.

potentziala karga eramaile birbanaketa zuzendaria ondorioz geroztik, mugatua da (prozesua ez jarraitzeko mugagabean). karga mugimendua Alboko izango une gelditu denean, Lorentz indarra (F = q * v * B) balioa oposizioko q * Eh (q - arduraduna) parekatzeko.

Geroztik egungo dentsitate J karga-dentsitate produktua, bere abiadura eta q balioak banakako, adibidez berdina da

J = n * q * v,

hurrenez hurren,

v = J / (q * n).

Hori dela (intentsitate formula lotuz):

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

Konbinatu guztien gainetik eta karga-balioa bidez aretoan potentziala zehazteko:

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

Hall efektua iradokitzen duen metalak ere batzuetan ez da elektroia eta zulo eroankortasuna ikusitako. Adibidez, kadmioa, berilioa, eta zinka da. Hall efektu erdieroaleetan ikasita, ez zen zalantzarik gabe, karga eramaile - "zulo". Hala ere, dagoeneko adierazi bezala, era berean, metalak aplikatu da. uste izan zen kargu banaketa (areto eraikinaren eraketa) bektore ohikoa da (zeinu negatiboa) elektroi osatutako dela. Hala ere, horrexegatik da eremu oraingoa ez du elektroi sortu. Praktikan, jabetza hori erabiltzen da karga eramaile dentsitatea zehazteko the erdieroaleak material.

No gutxiago ezagutzen da kuantikoaren Hall efektua (1982). Bi dimentsioko elektroi gas eroankortasuna propietateak (partikula aske norabide bi bakarrik mugitzen dira) tenperatura oso baxua eta kanpoko eremu magnetiko handiko baldintzetan bat adierazten du. "Zatiketa" existentzia aurkitu zuten orduan eragina aztertzen. Ez dago inpresioa bat dela kargurik ez da eramaile bakar (1 + 1 + 1) osatua, eta (1 + 1 + 0,5) osagaiak zen. Hala ere, horrexegatik da legeak ez hautsita daude. jarraiki Pauli printzipioa, eremu magnetiko batean elektroi bakoitzaren inguruan zurrunbilo fluxua izpi moduko bat sortzen da. Eremu intentsitatea egoera handituz sortzen denean betetzen "= inork elektroi bat zurrunbilo" goraipatu pozik egoteko. partikula bakoitzak quanta anitz fluxu magnetikoaren. partikula berri hauek dira, hain zuzen fractional ondorioz Hall efektua denean kausa.