Effetto Hall e sua conseguenza

Il lettore troverà qui informazioni sull'effetto Hall - un fenomeno fisico spesso usato dall'uomo in vari campi della sua attività. Saranno presi in considerazione vari aspetti di questo fenomeno, le sue principali caratteristiche e proprietà, il significato e i luoghi in cui questo effetto è coinvolto.

Fenomeno ad effetto Hall

L'effetto Hall è l'aspetto di una differenza nei potenziali trasversali nel caso di un conduttore corrente continua in un campo magnetico (p.f.). La scoperta fu fatta da E. Hall nel 1879 come risultato del lavoro con lastre d'oro di piccolo spessore. Questo effetto serve come un modo di manifestazione di una delle parti componenti delle forze magnetiche di Lorentz.

Revisione del processo

Consideriamo l'effetto Hall dal punto di vista del verificarsi di processi in un determinato conduttore usando l'esempio più semplice. Supponiamo che ci sia una barra che regge corrente elettrica e allo stesso tempo è in m con potenziale debole e sotto la tensione vettoriale del campo elettrico E. Essendo in tali condizioni, il portatore di carica (n. h) devierà dalla m. a una delle facce della barra o opposto al campo elettrico, o insieme al movimento del vettore stesso. Il criterio della piccolezza in questo caso servirà come necessità per cui n. h. non inizia a muoversi lungo la curva trascendentale del piano.

Come risultato di questo processo, la forza di Lorentz creerà condizioni che causano un accumulo di cariche con un indicatore negativo, circa un lato della barra, e una carica positiva si accumulerà sull'altro lato. Accumulo di carica si verificherà fino a quando il campo risultante può compensare la componente magnetica della forza composita di Lorentz. L'entità della velocità dell'elettrone è espressa dalla densità di corrente. R _H , che in questo caso è uguale e proporzionale a E ₁ e jB. Questo fenomeno è chiamato la costante di Hall o il suo coefficiente.

Tale approssimazione porta il segno della costante di Hall e dipende dal n. h. Questo rende possibile determinare il loro tipo per un gran numero di metalli. Per esempio, certi metalli in un campo ad alta resistenza hanno un segno positivo di R _H , e questo è spiegato dalla teoria quantistica e semiclassica dei solidi.

anomalia

L'effetto anormale di Hall è una delle componenti di questo fenomeno fisico. L'evento è rappresentato nella manifestazione della tensione perpendicolare nel conduttore attraverso la quale passa una certa corrente. L'intero processo avviene in assenza di una costante allegata M. In altre parole, si tratta di un evento fisico simile all'effetto Hall, con la differenza che l'effetto viene osservato in assenza di un esterno m. Con un valore costante.

La condizione principale, senza la quale la contemplazione di questo fenomeno, l'anomalia dell'effetto Hall, è impossibile, è la non osservanza dell'invarianza relativa al tempo del tipo invertito nel sistema. Un esempio di tale anomalia può essere rintracciato in campioni sottoposti a magnetizzazione.

Qual è l'essenza dell'effetto quantistico?

L'effetto Hall quantico è un processo che quantizza la resistenza di Hall o la conduttività elettronica bidimensionale di un gas a basse temperature e forte potenza. Nel 1980, Klaus von Klitzing, G. Dorda e M. Pepper scoprirono questo effetto, per il quale furono successivamente premiati Premio Nobel.

L'effetto quantico inizia a manifestarsi in conduttori di tipo piatto. Essendo in un forte campo magnetico (gas elettronico quasi-dimensionale), portano alla comparsa della resistenza di Hall sopra menzionata.

Esiste una Hall quantica frazionaria, associata alla ristrutturazione della natura fondamentale delle strutture interne strutture elettroniche fluido bidimensionale. Tale processo è possibile in presenza di pp. Ancora più potenza.

Cambiamento nella resistenza elettronica

La magnetoresistenza è una manifestazione dei cambiamenti nella resistenza elettronica di vari materiali in un campo magnetico. In generale, questi sono tutti i cambiamenti nella corrente trasmessa attraverso i campioni nelle condizioni di una tensione applicata e cambiamenti nel campo magnetico. Ogni sostanza ha una certa magnetoresistenza. In conduttori in grado di condurre corrente senza resistenza, c'è il concetto di un campo magnetico critico, che interrompe il flusso dell'effetto e induce le sostanze ad assumere uno stato standard in cui la resistenza sarà nuovamente osservata. I metalli normali esprimono questo effetto più debole. I semiconduttori, a loro volta, possono cambiare la loro resistenza relativa a cento o anche diecimila volte di più che in qualsiasi metallo.

Edwin Hall ha condotto un sacco di esperimenti volti a trovare un aumento degli indicatori di resistenza del conduttore, ma è stato usato anche mp. Tuttavia, il più debole. L'effetto non è registrato. Un tale fenomeno non corrisponde al corollario della teoria dei metalli, ma i calcoli meticolosi e accurati in condizioni di campo mostrano piuttosto bene la loro magnetoresistenza.

Deviazione attuale nell'effetto di rotazione

L'effetto Hall contiene un altro fenomeno fisico, vale a dire l'effetto Spin Hall, che fu predetto dai Diaconi in congiunzione con Perel, già nel 1971. In effetti, questo è il caso in cui i corrieri attuali con la direzione opposta degli spin sono deviati in diverse direzioni, trovandosi perpendicolarmente al campo. Una condizione necessaria è l'assenza di un campo magnetico in un conduttore non magnetico. Si distingue un esterno (associato alla dispersione di un carattere dipendente dallo spin) e interno (associato ad un'interazione di tipo spin-orbita) spin-t.

Aree di applicazione

Il suo uso di Hall's Hall si trova in molti campi dell'attività umana, ad esempio, consente di determinare l'indice di mobilità e concentrazione n. z., e talvolta il tipo di gestore delle tariffe. L'effetto Hall nei semiconduttori e nei metalli è considerato un modo eccellente per studiare le proprietà dei semiconduttori, il che è spiegato dalla capacità di cui sopra di determinare le varie caratteristiche dei portatori di carica.

Il sensore Hall è un dispositivo che funziona sulla base di questo effetto. Misura tale caratteristica di M. P. Come tensione. Tali sensori sono usati in motori a valvole, carattere brushless, così come nei motori elettrici. La loro funzione è quella di implementare il feedback in relazione alla posizione del rotore e la loro funzione è simile alla funzione del collettore DCT. Tali dispositivi sono spesso indicati come sensori di posizione del rotore.

Luoghi di applicazione:

1. Sistema di accensione elettronica nei motori con combustione interna.
2. Gli appassionati di computer e dispositivi simili a loro, così come le unità disco.
3. Le bussole elettroniche degli smartphone come esecutori del lavoro fisico hanno proprio questi sensori posizionati nel magnetometro.
4. Gli strumenti progettati per misurare l'amperaggio senza contatto utilizzano anche un sensore Hall.
5. I motori a razzo di tipo ionico funzionano sulla base di Hall.

risultati

L'effetto Hall trova la sua applicazione nelle più diverse aree dell'industria ed è una scoperta piuttosto importante necessaria per il funzionamento di molti dispositivi moderni, senza i quali è impossibile farlo ora. Inoltre, questo effetto contiene molti componenti compositi sotto forma di un effetto Hall quantistico o la sua anomalia, l'effetto degli elettroni di spin e la magnetoresistenza. Essenzialmente, si basa sulla differenza che sorge nei potenziali nella posizione trasversale ed è esposta ad una corrente costante sul conduttore in un m forte.