यदि आप भौतिकी से परिचित व्यक्ति से पूछते हैंहॉल प्रभाव क्या है और कहां लागू किया जाता है, इसके बारे में केवल बुनियादी ज्ञान का स्तर, आपको कोई जवाब नहीं मिल सकता है। आश्चर्य की बात है कि, आधुनिक दुनिया की वास्तविकताओं में यह अक्सर होता है। वास्तव में, हॉल प्रभाव का उपयोग कई विद्युत उपकरणों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक बार लोकप्रिय कंप्यूटर फ्लॉपी डिस्क ड्राइव ने हॉल जेनरेटर की मदद से इंजन की प्रारंभिक स्थिति निर्धारित की। संबंधित सेंसर सीडी (दोनों सीडी और डीवीडी) के लिए आधुनिक ड्राइव की योजनाओं में "माइग्रेटेड"। इसके अलावा, आवेदन के क्षेत्रों में न केवल विभिन्न मापने वाले यंत्र शामिल हैं, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र (एमएचडी) की क्रिया के तहत चार्ज कणों के प्रवाह में गर्मी के रूपांतरण के आधार पर विद्युत ऊर्जा जनरेटर भी शामिल हैं।
1879 में एडविन हर्बर्ट हॉल, प्रयोगों का आयोजनकंडक्टर प्लेट, एक विद्युत प्रवाह और एक चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत में, एक संभावित (वोल्टेज) की उपस्थिति की घटना, पहली नज़र में, एक निर्बाध की खोज की। लेकिन क्रम में सबकुछ के बारे में।
आइए थोड़ा विचार प्रयोग करें:एक मेटल प्लेट लेने के लिए और इसके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह गुजरती हैं। इसके बाद, एक बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में रखें ताकि क्षेत्र लाइनों प्रवाहकीय थाली के तल पर लम्ब उन्मुख होते हैं। नतीजतन, चेहरे एक विभवांतर (धारा की दिशा में)। इस हॉल प्रभाव है। इसके घटना के लिए कारण Lorentz बल जाना जाता है।
परिणामी वोल्टेज के मूल्य को निर्धारित करने का एक तरीका है (कभी-कभी हॉल क्षमता भी कहा जाता है)। सामान्य अभिव्यक्ति फॉर्म लेती है:
उह = एएच * एच,
जहां एच प्लेट की मोटाई है; एह बाहरी क्षेत्र की ताकत है।
चूंकि संभावित कारण हैएक कंडक्टर में चार्ज वाहक का पुनर्वितरण, तो यह सीमित है (प्रक्रिया अनिश्चित काल तक जारी नहीं है)। शुल्क का ट्रांसवर्स विस्थापन उस समय बंद हो जाता है जब लोरेंटेज फोर्स (एफ = क्यू * वी * बी) का मूल्य काउंटरेशन क्यू * एएच (क्यू चार्ज होता है) के बराबर होता है।
चूंकि वर्तमान घनत्व जे चार्ज की एकाग्रता के उत्पाद के बराबर है, उनकी गति और इकाई मूल्य क्यू, यानी,
जे = एन * क्यू * वी,
क्रमश:
वी = जे / (क्यू * एन)।
इसका तात्पर्य है (सूत्र को सूत्र से संबंधित):
एएच = बी * (जे / (क्यू * एन))।
उपर्युक्त सभी को मिलाएं और चार्ज के मूल्य के माध्यम से हॉल क्षमता निर्धारित करें:
उह = (जे * बी * एच) / एन * क्यू)।
हॉल प्रभाव हमें कभी-कभी बताता है कि कभी-कभीधातुओं को इलेक्ट्रॉनिक द्वारा नहीं देखा जाता है, लेकिन छेद चालकता से। उदाहरण के लिए, यह कैडमियम, बेरेलियम और जस्ता है। सेमीकंडक्टर्स में हॉल प्रभाव का अध्ययन करते हुए, किसी ने भी संदेह नहीं किया कि चार्ज वाहक "छेद" हैं। हालांकि, जैसा कि पहले ही संकेत दिया गया है, यह धातुओं पर लागू होता है। ऐसा माना जाता था कि शुल्कों के वितरण (हॉल क्षमता का गठन) में, एक आम वेक्टर इलेक्ट्रॉनों (ऋणात्मक चिह्न) द्वारा गठित किया जाएगा। हालांकि, यह पता चला कि क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों को बिल्कुल नहीं बनाया गया है। व्यावहारिक रूप से, इस संपत्ति का उपयोग सेमीकंडक्टिंग सामग्री में चार्ज वाहक की घनत्व निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
क्वांटम हॉल इफेक्ट (1982) कम ज्ञात नहीं हैवर्ष)। यह अल्ट्रालो तापमान और उच्च बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों की स्थितियों के तहत एक द्वि-आयामी इलेक्ट्रॉन गैस की चालकता के गुणों में से एक है (कण स्वतंत्र रूप से केवल दो दिशाओं में स्थानांतरित हो सकते हैं)। इस प्रभाव का अध्ययन करते समय, "fractionality" का अस्तित्व खोजा गया था। इंप्रेशन बनाया गया था कि चार्ज एकल वाहक (1 + 1 + 1) द्वारा नहीं, बल्कि घटक भागों (1 + 1 + 0.5) द्वारा बनाया गया है। हालांकि, यह पता चला कि कोई कानून उल्लंघन नहीं किया गया है। पॉली सिद्धांत के अनुसार, एक चुंबकीय क्षेत्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के चारों ओर प्रवाह के क्वांट से एक प्रकार का भंवर बनाता है। क्षेत्र की बढ़ती तीव्रता के साथ, एक स्थिति उत्पन्न होती है जहां पत्राचार "एक इलेक्ट्रॉन = एक भंवर" संतुष्ट हो जाता है। प्रत्येक कण में कई चुंबकीय प्रवाह क्वांटा होता है। ये नए कण हॉल प्रभाव के साथ आंशिक परिणाम का सटीक कारण हैं।
