Hallo reiškinio schema

Hallo reiškinys (Hòlo reiškinỹs), skersinio elektrinio lauko ir potencialų skirtumo (Hallo įtampos) susidarymas ploname lakšto formos laidininko arba puslaidininkio bandinyje (Hallo elemente), kuriuo teka elektros srovė ir kurį veikia magnetinis laukas. Hallo įtampa proporcinga elektros srovei ir magnetinio lauko srauto tankiui ir atvirkščiai proporcinga bandinio storiui. Hallo reiškinį paaiškina elektroninė teorija. Laidininko (puslaidininkio) krūvininkus (elektronus, skyles), judančius magnetiniame lauke, veikia Lorentzo jėga. Šios jėgos veikiami elektronai arba skylės (tai priklauso nuo laidumo tipo) nukrypsta vienos bandinio šoninės sienelės link, o priešingo ženklo krūvininkai (skylės arba elektronai) kaupiasi prie kitos sienelės. Esant pusiausvyrai jėga, kurią lemia skersai bandinio susidaręs elektrinis laukas

(Hallo laukas), prilygsta Lorentzo jėgai. Jei skersinis elektrinis laukas vienalytis ir visi elektronai juda tokiu pat greičiu, Hallo įtampa UH = RH(IB/d); čia RH – Hallo konstanta (Hallo varža), priklausanti nuo temperatūros ir medžiagos savybių (krūvininkų tankio ir judrio), I – srovės stipris, B – magnetinio lauko srauto tankis, d – bandinio storis. Pagal Hallo įtampos ženklą nustatomas laidumo tipas, pagal išmatuotas Hallo įtampos vertes – magnetinio lauko stipris, t. p. elektros srovės stipris (tam tikslui naudojami analoginiai ir skaitmeniniai Hallo jutikliai), pagal Hallo varžos vertes – krūvininkų tankis ir judris.

Reiškinį 1879 atrado E. H. Hallas. Labai stipriame magnetiniame lauke ir žemoje temperatūroje vyksta kvantinis Hallo reiškinys – Hallo varža įgyja kvantuotąsias vertes. Yra ir trupmeninis kvantinis Hallo reiškinys – skirtumą tarp Hallo varžos verčių nusako trupmeninis skaičius. Kvantinis Hallo reiškinys naudojamas įtampos etalonui sukurti. Kvantinį Hallo reiškinį 1975 numatė Tsuneya Ando, Yukio Macumoto ir Yasutada Uemura (visi Japonija), 1980 atrado K. von Klitzingas, trupmeninį kvantinį Hallo reiškinį 1982 – D. Ch. Tsui, H. L. Störmeris, jį 1983 paaiškino R. B. Laughlinas.

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką