Se chiedi a una persona che ha familiarità con la fisica alivello della sola conoscenza di base di cosa sia un effetto Hall e dove è applicato, non è possibile ottenere una risposta. Sorprendentemente, nella realtà del mondo moderno ciò accade abbastanza spesso. In effetti, l'effetto Hall è utilizzato in molti dispositivi elettrici. Ad esempio, le unità disco floppy del computer una volta popolari hanno determinato la posizione iniziale del motore con l'aiuto dei generatori Hall. I sensori corrispondenti sono "migrati" agli schemi delle unità moderne per CD (sia CD che DVD). Inoltre, i campi di applicazione comprendono non solo vari strumenti di misura, ma anche generatori di energia elettrica basati sulla conversione del calore in un flusso di particelle cariche sotto l'azione di un campo magnetico (MHD).
Edwin Herbert Hall nel 1879, conducendo esperimenti conpiastra conduttrice, scoperto un fenomeno senza causa, a prima vista, dell'apparenza di un potenziale (tensione), nell'interazione di una corrente elettrica e di un campo magnetico. Ma su tutto in ordine.
Facciamo un piccolo esperimento di pensiero:prendere una piastra metallica e passare attraverso essa una corrente elettrica. Quindi, posto in un campo magnetico esterno in modo che le linee di campo sono orientate perpendicolarmente al piano della piastra conduttrice. Come risultato, le facce (attraverso la direzione della corrente) una differenza di potenziale. Questo è l'effetto Hall. La ragione per la sua presenza è noto forza di Lorentz.
C'è un modo per determinare il valore della tensione risultante (a volte chiamato potenziale Hall). L'espressione generale assume la forma:
Uh = Eh * H,
dove H è lo spessore della piastra; Eh è la forza del campo esterno.
Poiché il potenziale è dovuto aridistribuzione di portatori di carica in un conduttore, quindi è limitata (il processo non continua indefinitamente). Lo spostamento trasversale delle cariche si ferma nel momento in cui il valore della forza di Lorentz (F = q * v * B) è equalizzato con l'operazione di contrazione q * Eh (q è la carica).
Poiché la densità di corrente J è uguale al prodotto della concentrazione di cariche, la loro velocità e il valore unitario q, cioè,
J = n * q * v,
rispettivamente,
v = J / (q * n).
Ciò implica (correlando la formula alla forza):
Eh = B * (J / (q * n)).
Combina tutto quanto sopra e determina il potenziale di Hall attraverso il valore della carica:
Uh = (J * B * H) / n * q).
L'effetto Hall ci consente di affermare che a volte ini metalli sono osservati non per via elettronica, ma per conduttività del foro. Ad esempio, è cadmio, berillio e zinco. Studiando l'effetto Hall nei semiconduttori, nessuno dubitava che i portatori di carica fossero "buchi". Tuttavia, come già indicato, questo vale per i metalli. Si riteneva che nella distribuzione delle cariche (la formazione del potenziale di Hall), un vettore comune sarebbe formato da elettroni (segno negativo). Tuttavia, si è scoperto che gli elettroni non sono affatto creati sul campo. In pratica, questa proprietà viene utilizzata per determinare la densità dei portatori di carica in un materiale semiconduttore.
Non meno noto è l'effetto Hall quantistico (1982l'anno). Rappresenta una delle proprietà bidimensionali conduzione gas di elettroni (le particelle sono liberi di muoversi in due direzioni) alle condizioni di temperature estremamente basse e campi magnetici esterni elevati. l'esistenza di "frammentazione" è stato scoperto quando si studia l'effetto. C'era l'impressione che la carica non è formato dai vettori individuali (1 + 1 + 1), e le componenti di (1 + 1 + 0,5). Tuttavia, si è scoperto che nessuna legge sono rotti. Secondo il principio Pauli, circa ogni elettrone in un campo magnetico è creato una sorta di raggi del flusso vorticoso. Con l'aumento situazione intensità di campo si verifica quando corrispondenti "= un vortice un elettrone" cessa di essere soddisfatta. Ogni particella ha diversi quanti di flusso magnetico. Queste nuove particelle sono proprio la causa di un risultato frazionario quando l'effetto Hall.
