Mikä Hall

Jos kysyt henkilö tuntee fysiikan tasosta perustiedot mitä Hall ja missä sitä käytetään, et voi saada vastausta. Yllättäen realiteetteihin nykymaailmassa tämä tapahtuu melko usein. Itse Hall käytetään monissa sähkölaitteita. Esimerkiksi kun suosittu tietokone levykeasemia määrittää alkuasento moottorin avulla Hall generaattoreita. Tarkoituksenmukaisia tunnistimia "siirtyi" ja järjestelmään modernin asemia levyjä (sekä CD- ja DVD). Lisäksi sovelluksia ovat ei ainoastaan eri mittauslaitteita, mutta myös sähkötehon generaattorit perustuu muutosta lämpöä virran varattujen hiukkasten magneettikentän (MHD).

Edwin Herbert Hall 1879 vuosi, tehdä kokeita, joissa on johtava levy, mielivaltainen löydetty ensi näkemältä, mahdollisesti esiintyvä ilmiö (stressi) vuorovaikutuksessa sähkövirran ja magneettikentän. Mutta asiat ensin.

Tehdään hieman ajatellut kokeilu: ota metallilevy ja sen läpi sähkövirta. Seuraava, aseta se ulkoisen magneettikentän , niin että linjat kentänvoimakkuuden on suunnattu kohtisuoraan tasoon johtavan levyn. Seurauksena, kasvot (koko virran suunta), mahdollinen ero. Tämä on Hall. Syy sen esiintyminen on tiedossa Lorentzin voima.

On tapa määrittää arvon tuloksena jännitteen (joskus kutsutaan Hall potentiaali). Yleinen lauseke on muotoa:

Uh = Eh * H,

jossa H - levyn paksuus; Eh - vahvuus ulkoisen kentän.

Koska potentiaali johtuu uudelleenjako varauksenkuljettajien johtimessa, se on rajallinen (prosessi ei voida jatkaa loputtomiin). Sivuttaisliikkeen maksu pysähtyy sillä hetkellä, kun arvo Lorentzin voima (F = q * v * B) rinnastaa väitteen q * Eh (q - varaus).

Koska virrantiheys J on yhtä suuri kuin tuotteen varaustiheys, niiden nopeuden ja yksittäiset arvot q, ts

J = n * q * v,

vastaavasti,

v = J / (q * n).

Siten (joka yhdistää kaava intensiteetti):

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

Yhdistää kaikki edellä mainitut ja määrittämään sen salin arvon kautta maksun:

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

Hall ehdottaa, että joskus metalleja ei havaita elektronin ja aukon johtuminen. Esimerkiksi, se on kadmium, beryllium ja sinkki. Opiskelu Hall puolijohteissa, ei ollut epäilystäkään siitä, että varauksen kuljettajien - "hole". Kuitenkin, kuten jo mainittiin, se on myös sovellettavissa metalleja. Uskottiin, että kun varauksen jakautumista (muodostuminen hallirakennuksessa) yhteinen vektori on muodostettu elektroneja (negatiivinen merkki). Kävi kuitenkin ilmi, että alan nykyinen ei luo elektroneja. Käytännössä tämä ominaisuus käytetään määrittämään tiheys varauksenkuljettajia puolijohtavan materiaalin.

Ei vähemmän tiedetään kvantti Hall (1982). Se on yksi ominaisuuksista kaksiulotteinen elektronin kaasun johtuminen (partikkelit ovat vapaita liikkumaan vain kahteen suuntaan) olosuhteissa erittäin alhainen lämpötila ja korkea ulkoisia magneettikenttiä. olemassaolo "pirstoutuminen" keksittiin tutkittaessa vaikutusta. Oli vaikutelman, että maksua ei muodostettu yhden harjoittajat (1 + 1 + 1), ja komponentit (1 + 1 + 0,5). Kävi kuitenkin ilmi, että mitään lakeja rikotaan. Mukaisesti Paulin periaatteen, noin kukin elektroni magneettikentässä syntyy eräänlainen säteet pyörrevirtaus. Yhä kentänvoimakkuus tilanne syntyy, kun Matching "= yksi yhden elektronin pyörteen" ei enää täyty. Jokainen hiukkanen on useita quanta magneettivuon. Nämä uudet partikkelit ovat juuri syy murto tuloksen Hall.