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霍爾效應(yīng)的 本質(zhì)

更新時間:2023-09-07 點擊量:411

霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是美國物理學(xué)家霍爾E.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機制時發(fā)現(xiàn)的。 當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時,載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場,從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個電勢差也被稱為霍爾電勢差?;魻栃?yīng)使用左手定則判斷。

固體材料中的載流子在外加磁場中運動時,因為受到洛侖茲力的作用而使軌跡發(fā)生偏移,并在材料兩側(cè)產(chǎn)生電荷積累,形成垂直于電流方向的電場,最終使載流子受到的洛侖茲力與電場斥力相平衡,從而在兩側(cè)建立起一個穩(wěn)定的電勢差即霍爾電壓。正交電場和電流強度與磁場強度的乘積之比就是霍爾系數(shù)。平行電場和電流強度之比就是電阻率。大量的研究揭示:參加材料導(dǎo)電過程的不僅有帶負(fù)電的電子,還有帶正電空穴。



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