Hall ta'siri nima

Agar u qo'llaniladi qaerda, siz javob olish mumkin emas, nima, bir Hall ta'siri va asosiy bilim darajasiga fizika bilan tanish bir odamni so'rasang. Ajablanarlisi shundaki, zamonaviy dunyoda haqiqat bu juda tez-tez sodir bo'ladi. Aslida, Hall ta'siri ko'p elektr qurilmalar ishlatiladi. Misol uchun, mashhur kompyuter floppi disk drayv bir marta Hall generatorlar yordamida motor boshlang'ich o'rnini belgilaydi. Tegishli Sensor "ko'chib" va CD uchun zamonaviy disklar sxemasi (CD, DVD va har ikki) da qilingan. Bundan tashqari, ilovalar nafaqat turli o'lchov asboblari, lekin bir magnit maydon (MHD) tomonidan zaryadlangan zarrachalar oqimi uchun issiqlik o'zgartirish asosida ham elektr generator o'z ichiga oladi.

1879 yilda Edvin Herbert Hall, Supero'tkazuvchilar plitalari bilan tajribalar o'tkazish, sho'x birinchi huzurida, elektr joriy va magnit maydon o'zaro bir fenomeni (stress) salohiyati yuzaga topish. birinchi Ammo birinchi narsa.

ning bir oz fikr tajriba qilsin: metall plastinka qabul qilish va u elektr toki orqali o'tadi. Keyingi, tashqi uni joylashtirish magnit maydon chiziqlar, shunday qilib, maydon kuch conductive plastinka tekisligiga perpendikulyar yo'naltirilgan. Natijada, (bo'ylab yuzlari joriy yo'nalishi), potentsial farqi. Bu Hall ta'siri bo'ladi. uning yuzaga sababi ma'lum Lorentz kuch.

Natijada yuzaga kelgan kuchlanish (ba'zan deb nomlangan Hall salohiyati) qiymatini aniqlash uchun bir yo'l bor. umumiy ifoda shaklini oladi:

Uh = Eh * H,

qaerda H - plitasi qalinligi; Eh - tashqi maydon kuch.

salohiyati dirijyor zaryad tashuvchilarning qayta taqsimlash tufayli ekan, u (jarayon abadiy davom etmaydi) cheklangan. Lorentz kuch (F = q * v * B) qiymati muxolifat Q * Eh (- zaryad q) tenglashtirmoq qachon haq lateral harakati paytda to'xtaydi.

Yildan hozirgi zichligi J yuk zichligi mahsulot, ularning tezligi va Q individual qadriyatlar, ya'ni teng

J = n * q * v,

mos ravishda,

v = J / (q * n).

Shuning uchun (intensivligi bilan formulani bog'lovchi):

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

Yuqoridagi barcha kombinati va ayblovning qiymati orqali zalida salohiyatini aniqlash:

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

Hall ta'siri ba'zan metallar bilan elektronni va teshik o'tkazuvchanligi kuzatilgan emas, deb taklif qiladi. Misol uchun, kadmiy, berilliy va rux bo'ladi. Yarimo'tkazgichlar yilda Hall ta'sir o'rganish, hech qanday shubha yo'q edi, deb zaryad tashuvchilar - "teshik". allaqachon ko'rsatilgan Biroq, u ham metallar uchun amal qiladi. Bu iymon edi zaryad tarqatish (zali binosi shakllantirish) umumiy vektor elektronlar tomonidan (salbiy belgisini) hosil qilinsa. Biroq, bu maydon joriy elektronlar yaratish emas ekan. Amalda, bu xususiyat yarim o'tkazgichlar material zaryad tashuvchilarning zichligi aniqlash uchun ishlatiladi.

Hech kam ma'lum kvant Hall ta'siri (1982). Bu juda past haroratlarda va yuqori tashqi magnit maydoni sharoitida ikki o'lchovli elektron gaz o'tkazish xususiyatlari (zarralar faqat ikki yo'nalishda harakat qilish uchun bepul) biri ifodalaydi. ta'sir o'rganish qachon "bo'linishi" mavjudligi aniqlangan. zaryad bitta tashuvchilar (1 + 1 + 1) tomonidan tashkil emas, degan taassurot va (1 + 1 + 0,5) komponentlari bor edi. Biroq, u hech qanday qonunlar buzilgan, deb chiqdi. muvofiq Pauli printsipi, bir magnit maydon har bir elektronning atrofida aylanma oqim nurlarining bir xil yaratilgan. taalukli qachon maydon intensivligi vaziyatni oshirish tug'iladi bilan "= bir elektron aylanma" rozi bo'lishdan chiqadi. Har bir zarracha bir necha asrlarni bor magnit oqi. Bu yangi zarralar aniq bir kasr natijasida Hall ta'siri sabab bo'ladi.