Hallův efekt a jeho důsledky

Čtenář najde zde informace o Hallově efektu - fyzickém jevu, který člověk často používá v různých oblastech své činnosti. Budou zvažovány různé aspekty tohoto jevu, jeho hlavní charakteristiky a vlastnosti, význam a místa, kde je tento účinek ovlivněn.

Fenomén Hallova efektu

Hallův efekt je vzhled rozdílu v příčném potenciálu v případě vodiče stejnosměrný proud v magnetickém poli (m. p.). Objev provedl E. Hall v roce 1879 v důsledku práce se zlatými deskami malé tloušťky. Tento efekt slouží jako způsob projevování jedné z částí Lorentzových magnetických sil.

Přezkoumání procesu

Zvažme Hallův efekt z hlediska výskytu procesů v určitém vodiči za použití nejjednoduššího příkladu. Předpokládejme, že je držák elektrického proudu a současně je v m. se slabým potenciálem a pod vektorovým napětím elektrického pole E. V takových podmínkách se nosič náboje (n.h.) odchyluje od m na jednu z ploch tyče nebo opačně k elektrickému poli nebo k pohybu samotného nosiče. Kritérium malosti v tomto případě bude sloužit jako nutnost, pro kterou n. h nezačíná pohybovat podél transcendentální křivky roviny.

Výsledkem tohoto procesu bude, že Lorentzova síla vytvoří podmínky způsobující akumulaci nábojů s negativním ukazatelem, kolem jedné strany lišty a na druhé straně se hromadí kladný náboj. Kumulace náboje nastane, dokud výsledné pole nemůže kompenzovat magnetickou složku složené Lorentzovy síly. Velikost elektronové rychlosti je vyjádřena proudovou hustotou. R _H , který je v tomto případě rovný a úměrný hodnotám E ₁ a jB. Tento jev se nazývá Hallova konstanta nebo její koeficient.

Takové přiblížení nese znamení konstanty sálu a závisí na n. h To umožňuje určit jejich typ pro velké množství kovů. Například některé kovy ve vysoce silném poli mají pozitivní znamení RH a to je vysvětleno kvantovou a semiklasickou teorií pevných látek.

Anomálie

Abnormální účinek Hall je jednou ze složek tohoto fyzického jevu. Událost je reprezentována ve formě kolmého napětí ve vodiči, kterým prochází určitý proud. Celý proces probíhá bez přítomnosti konstanty m. Jinými slovy, jedná se o fyzickou událost podobnou Hallově efektu, s tím rozdílem, že efekt je pozorován v nepřítomnosti vnější m. S konstantní hodnotou.

Hlavní podmínkou, bez níž je kontemplování tohoto jevu, anomálie Hallova efektu, nemožné, je nedodržení invariance vztahující se k době obráceného typu v systému. Příklad takové anomálie lze vysledovat ve vzorcích vystavených magnetizaci.

Jaká je podstata kvantového efektu?

Kvantový Hallův efekt je proces, který kvantifikuje odpory Hall nebo dvojrozměrnou elektronovou vodivost plynu při nízkých teplotách a silné tm. V roce 1980 Klaus von Klitzing, G. Dorda a M. Pepper objevili tento efekt, pro který byli později oceněni Nobelovu cenu.

Kvantový efekt se začíná projevovat v plochých vodičích. Protože jsou v silném magnetickém poli (elektronický kvazimenzionální plyn), vedou k vzhledu výše zmíněného odporu Hall.

Existuje zlomková kvantová síň, spojená s restrukturalizací základní podstaty vnitřních struktur elektronické struktury dvourozměrná tekutina. Takový proces je možný za přítomnosti mp. Ještě větší síla.

Změna elektronického odporu

Magnetorezistence je projevem změn v elektronickém odporu různých materiálů v magnetickém poli. Obecně se jedná o jakékoliv změny v proudu přenášeného prostřednictvím vzorků za podmínek aplikovaného napětí a změn v magnetickém poli. Každá látka má nějakou magnetorezistenci. Ve vodičích schopných provést proud bez odporu existuje koncept kritického magnetického pole, který narušuje tok účinku a způsobuje, že látky převzaly standardní stav, ve kterém bude znovu pozorován odpor. Normální kovy projevují slabší účinek. Polovodiče mohou zase změnit svůj relativní odpor na sto nebo dokonce desetkrát více než v jakémkoliv kovu.

Edwin Hall provedl spoustu experimentů zaměřených na zjištění nárůstu ukazatelů odporu dirigenta, všechno bylo také použito v mp. Ale slabší. Efekt není registrován. Takový jev neodpovídá důsledkům teorie kovů, ale pečlivé a přesné výpočty v polních podmínkách ukazují svou magnetorezistenci spíše dobře.

Aktuální odchylka v rotačním efektu

Hallův efekt obsahuje další fyzický jev, jmenovitě efekt spin to Hall, který předpověděli diakonové ve spojení s Perelem již v roce 1971. Ve skutečnosti je tomu tak tehdy, když se nosiče proudu s opačným směrem otáčení odklánějí v různých směrech, ležících kolmo na pole. Nutnou podmínkou je nepřítomnost magnetického pole v nemagnetickém vodiči. Je odlišná vnější (spojená s disperzí spin-dependentní znak) a interní (související s rot-orbitální interakcí typu) spin e-t.

Oblasti použití

E-Hall se uplatňuje v mnoha oblastech lidské činnosti, například umožňuje stanovit index mobility a koncentrace n. z., a někdy i typ nosiče náboje. Hallův efekt v polovodičích a kovů je považován za vynikající způsob studia polovodičových vlastností, což je vysvětleno výše uvedenou schopností určit různé vlastnosti nosičů náboje.

Snímač Hall je zařízení, které funguje na základě tohoto efektu. Měří takovou charakteristiku m. P. Jako napětí. Takové senzory se používají v ventilové motory, bezkartáčová charakteristika, stejně jako u elektromotorů. Jejich funkcí je realizovat zpětnou vazbu ve vztahu k poloze rotoru a jejich funkce je podobná funkci kolektoru DCT. Taková zařízení jsou často označována jako snímač polohy rotoru.

Místa použití:

1. Elektronický zapalovací systém v motorech s vnitřním spalováním.
2. Fanoušci počítačů a podobných zařízení, stejně jako diskové jednotky.
3. Elektronické kompasy smartphonů jako umělec pracující s fyzickou činností mají právě takové senzory umístěné v magnetometru.
4. Přístroje určené k měření bezkontaktních proudů také používají snímač Hall.
5. Motory raketových iontů pracují na základně Hall.

Výsledky

Hallův efekt se uplatňuje v nejrůznějších oblastech průmyslu a je to docela důležitý objev, který je nezbytný pro provoz mnoha moderních zařízení, bez něhož je nyní nemožné. Také tento efekt obsahuje mnoho kompozitních složek ve formě kvantového Hallova efektu nebo jeho anomálie, spinového elektronového efektu a magnetorezistence. V podstatě je založen na rozdílu vznikajícím v potenciálech v příčné poloze a vystaven konstantnímu proudu na vodiči v silném m.