Učinak Halla i njegove posljedice

Čitatelj će ovdje pronaći informacije o Hallovom efektu - fizičkom fenomenu koji čovjek često koristi u različitim područjima svoga djelovanja. Razmotrit će se različiti aspekti ove pojave, njezina glavna obilježja i svojstva, značaj i mjesta u kojima je taj učinak uključen.

Fenomen Hall efekta

Hallov efekt je pojava razlike u poprečnim potencijalima u slučaju vodiča istosmjerna struja u magnetskom polju (m. p.). Otkriće je napravio E. Hall 1879. kao rezultat rada sa zlatnim pločicama male debljine. Ovaj učinak služi kao način ispoljavanja jednog od sastavnih dijelova Lorentzovih magnetskih sila.

Pregled procesa

Razmotrimo Hallov efekt s gledišta pojave procesa u određenom vodiču koristeći najjednostavniji primjer. Pretpostavimo da postoji traka koja drži električna struja a istovremeno je u m. sa slabim potencijalom i pod vektorskim naponom električnog polja E. Biti u takvim uvjetima, nosač naboja (n. h.) će odstupati od m. do jedne od strana šipke ili suprotno na električno polje, ili uzduž kretanja samog nosača. Kriterij malenosti u ovom slučaju poslužit će kao nužnost za koju je n. h. ne kreće se po transcendentalnoj krivulji ravnine.

Kao rezultat tog procesa, Lorentzova sila stvorit će uvjete koji uzrokuju nakupljanje naboja s negativnim indikatorom, oko jedne strane šipke, a pozitivni naboj će se akumulirati na drugoj strani. Akumulacija naboja će se dogoditi dok rezultirajuće polje ne kompenzira magnetsku komponentu kompozitne Lorentzove sile. Magnituda brzine elektrona izražava se gustoćom struje. RH, koji je u ovom slučaju jednak i proporcionalan E1 i jB. Ovaj fenomen se naziva konstantom Halla ili njegovim koeficijentom.

Takva aproksimacija nosi znak konstante Hala i ovisi o n. h. To omogućuje određivanje njihovog tipa za veliki broj metala. Na primjer, određeni metali u polju visoke čvrstoće imaju pozitivan predznak RH, a to se objašnjava kvantnom i poluklasičnom teorijom krutih tvari.

anomalija

Abnormalni učinak Halla jedna je od komponenti ovog fizičkog fenomena. Događaj je prikazan u manifestaciji okomitog napona u vodiču kroz koji prolazi određena struja. Cijeli se proces odvija u odsutnosti konstantne m. Drugim riječima, to je fizički događaj sličan Hall efektu, s tom razlikom da se učinak promatra u odsutnosti vanjskog m. S konstantnom vrijednošću.

Glavni uvjet, bez kojeg je kontemplacija ovog fenomena, anomalija Hallovog učinka, nemoguća, je nepridržavanje invarijantnosti koja se odnosi na vrijeme obrnutog tipa u sustavu. Primjer takve anomalije može se pratiti u uzorcima izloženim magnetizaciji.

U čemu je bit kvantnog učinka?

Kvantni Halov efekt je proces koji kvantizira otpornost Halla ili dvodimenzionalnu elektroničku provodljivost plina na niskim temperaturama i jakom mp-u. Nobelova nagrada.

Kvantni efekt počinje se manifestirati u ravnim tipovima vodiča. Budući da su u jakom magnetskom polju (elektronički kvazidimenzionalni plin), dovode do pojave gore spomenute otpornosti Hala.

Postoji djelomična kvantna dvorana, povezana s restrukturiranjem temeljne prirode unutarnjih struktura elektroničke strukture dvodimenzionalna tekućina. Takav proces je moguć u prisustvu mp, čak i više snage.

Promjena elektroničkog otpora

Magnetna otpornost je manifestacija promjena u elektroničkom otporu različitih materijala u magnetskom polju. Općenito, riječ je o bilo kakvim promjenama struje koja se prenosi kroz uzorke u uvjetima primijenjenog napona i promjena u magnetskom polju. Svaka tvar ima određenu magnetsku otpornost. U vodičima koji su sposobni provoditi struju bez otpora, postoji koncept kritičnog magnetskog polja, koji ometa protok učinka i uzrokuje da tvari preuzmu standardno stanje u kojem će se opet opažati otpornost. Normalni metali izražavaju taj učinak slabije. Poluvodiči, pak, mogu promijeniti svoju relativnu otpornost na stotinu, pa i deset tisuća puta više nego u bilo kojem metalu.

Edwin Hall je proveo mnogo eksperimenata s ciljem pronalaženja povećanja pokazatelja otpora vodiča, sve je također korišteno m. P., međutim, slabije. Učinak nije registriran. Takav fenomen ne odgovara korolariji teorije metala, ali precizni i precizni izračuni u poljskim uvjetima pokazuju prilično dobru magnetsku otpornost.

Sadašnje odstupanje u spin efektu

Hallov efekt sadrži još jedan fizički fenomen, a to je učinak spin Halla, koji su đakoni predvidjeli u suradnji s Perelom još 1971. godine. U stvari, to je slučaj kada se nosači struje s suprotnim smjerom rotiraju u različitim smjerovima, okomito na polje. Neophodan uvjet je odsustvo magnetskog polja u nemagnetskom vodiču. Razlikuju se vanjske (povezane s disperzijom spin-ovisnog karaktera) i unutarnje (povezane s interakcijom spin-orbitnog tipa) spin e-t.

Područja primjene

E-Hall nalazi svoju primjenu u mnogim područjima ljudske aktivnosti, na primjer, omogućuje određivanje indeksa mobilnosti i koncentracije n. z., a ponekad i tip nosioca naboja. Hallov učinak u poluvodičima i metalima smatra se odličnim načinom za proučavanje svojstava poluvodiča, što se objašnjava navedenom sposobnošću određivanja različitih svojstava nosača naboja.

Hall senzor je uređaj koji radi na temelju tog učinka. On mjeri takvu karakteristiku m. P. kao napetost. Takvi senzori se koriste u ventilski motori, bez četkica, kao iu električnim motorima. Njihova je funkcija provesti povratnu vezu u odnosu na položaj rotora, a njihova je funkcija slična funkciji kolektora DCT. Takvi se uređaji često nazivaju senzorom položaja rotora.

Mjesta primjene:

1. Elektronički sustav paljenja u motorima s unutarnjim izgaranjem.
2. Ljubitelji računala i uređaja sličnih njima, kao i pogoni diskova.
3. Elektronski kompasi pametnih telefona kao izvođača fizičkog rada imaju upravo takve senzore koji se nalaze u magnetometru.
4. Instrumenti za mjerenje beskontaktne struje također koriste Hall senzor.
5. Ionski tipovi raketnih motora rade na temelju Halla.

rezultati

Hallov efekt pronalazi svoju primjenu u najrazličitijim područjima industrije i prilično je važno otkriće neophodno za rad mnogih modernih uređaja, bez kojih je sada nemoguće. Također, ovaj učinak sadrži mnoge kompozitne komponente u obliku kvantnog Hallovog učinka ili njegove anomalije, efekta spina i magnetorezistencije. U osnovi, on se temelji na razlici koja se javlja u potencijalima u poprečnom položaju i izložena konstantnoj struji na vodiču u jakom m.