Ефект Холла

У 1879 р американський фізик Едвін Холл помістив тонку золоту прямокутну пластинку в сильне магнітне поле, перпендикулярне її площині. Нехай X і х ‘позначають одну пару паралельних сторін прямокутника, а у і у’ – іншу. Вчений підключив боку х і х ‘до полюсів батареї, так що через пластинку потік струм в напрямку х. З подивом Хол виявив, що між сторонами у і у ‘виникло невелике електричну напругу. Воно виявилося пропорційним добутку щільності струму на величину магнітного поля В. Багато років ефект Холла не знаходив практичного застосування через малість створюваного напруги. Проте в другій половині XX в. ефект Холла виявився дуже корисним в незліченну числі наукових досліджень і дослідно-конструкторських розробок. Відзначимо, що Холл виявив виникнення крихітного напруги за 18 років до відкриття електрона!

Константа Холла RH дорівнює відношенню індукованого електричного поля Еу до твору щільності струму jx на Bz: RH = Еу / {j [XB2). Ставлення виникає уздовж осі у напруги до сили струму називається холлівських опором. І константа Холла, і холлівських опір – характеристики досліджуваної речовини. Ефект Холла виявився дуже корисний при вимірюванні магнітного поля або щільності носіїв струму. Ми використовуємо термін «носії струму» замість звичного «електрони», тому що в принципі струм може створюватися та іншими зарядженими частинками, а не тільки електронами (наприклад, позитивно зарядженими носіями струму – так званими дірками).

У наші дні на ефекті Холла працюють різноманітні датчики – для реєстрації магнітного поля, потоку рідини, тиску, а також в автомобільних розподільниках запалювання. У 1980 р німецький фізик Клаус фон Клітцинг відкрив квантовий ефект Холла, зауваживши, що в сильних магнітних полях і при низьких температурах на графіку залежності холловського опору від магнітного поля спостерігаються «сходинки» (плато).

Посилання на основну публікацію