हॉल प्रभाव क्या है?

यदि आप भौतिक विज्ञान से परिचित व्यक्ति से पूछते हैंहॉल का प्रभाव क्या है और यह कहां लागू किया जाता है, उसके बारे में केवल बुनियादी ज्ञान का स्तर, आपको जवाब नहीं मिल सकता है हैरानी की बात है, आधुनिक दुनिया की वास्तविकताओं में यह काफी बार होता है वास्तव में, हॉल प्रभाव कई विद्युत उपकरणों में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक बार लोकप्रिय कंप्यूटर फ्लॉपी डिस्क ड्राइव ने हॉल जनरेटर की मदद से इंजन की प्रारंभिक स्थिति निर्धारित की। संबंधित सेंसर सीडी (दोनों सीडी और डीवीडी) के लिए आधुनिक ड्राइव की योजनाओं के लिए "माइग्रेट" है। इसके अलावा, आवेदन के क्षेत्र में न केवल विभिन्न माप उपकरणों शामिल हैं, बल्कि गर्मी के रूपांतरण के आधार पर विद्युत ऊर्जा जनरेटर भी चुंबकीय क्षेत्र (एमएचडी) की कार्रवाई के तहत चार्ज कणों के फ्लक्स में शामिल हैं।

1879 में एडविन हर्बर्ट हॉल, प्रयोगों के साथ आयोजितकंडक्टर प्लेट, पहली नजर में, एक बेकार, एक संभावित (वोल्टेज) की उपस्थिति की घटना, एक विद्युत प्रवाह और चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत में की खोज की। लेकिन क्रम में सब कुछ के बारे में

चलो थोड़ा सोचा प्रयोग करें: एक धातु की प्लेट ले लो और इसके माध्यम से बिजली के वर्तमान पास दें। इसके बाद, हम इसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में ऐसे तरीके से रख देते हैं कि क्षेत्र की ताकत लाइनें प्रवाहकीय प्लेट के विमान के लिए लंबवत होती हैं। नतीजतन, चेहरे पर वर्तमान अंतर की दिशा में एक संभावित अंतर दिखाई देता है। यह हॉल प्रभाव है उनकी उपस्थिति का कारण प्रसिद्ध लोरेन्ट्स बल है

परिणामस्वरूप वोल्टेज के मूल्य को निर्धारित करने का एक तरीका है (कभी-कभी हॉल क्षमता कहा जाता है) सामान्य अभिव्यक्ति का रूप लेता है:

उह = एह * एच,

जहां एच प्लेट की मोटाई है; एह बाहरी क्षेत्र ताकत है

चूंकि संभावित होने की वजह से हैकंडक्टर में प्रभारी वाहक के पुनर्वितरण, यह सीमित है (प्रक्रिया अनिश्चित काल तक जारी नहीं करता है)। आरोप के पार्श्व आंदोलन इस समय बंद करो जब Lorentz बल (एफ = क्ष * वी * बी) के मूल्य में विपक्ष क्ष * एह (क्यू - प्रभार) समानता के लिए होगा।

चूंकि वर्तमान घनत्व जम्मू प्रभार की एकाग्रता के उत्पाद के बराबर है, उनकी गति और इकाई मूल्य क्यू, जो कि,

J = n * q * v,

क्रमश:

वी = जे / (क्यू * एन)

इसका तात्पर्य (सूत्र को सूत्र में जोड़कर):

एह = बी * (जे / (क्यू * एन))

उपरोक्त सभी को जोड़कर प्रभार के मूल्य के माध्यम से हॉल की क्षमता निर्धारित करें:

उह = (जम्मू * बी * एच) / एन * क्यू)।

हॉल प्रभाव हमें यह बताता है कि कभी-कभी मेंधातुओं को इलेक्ट्रॉनिक द्वारा नहीं देखा जाता है, लेकिन छेद प्रवाहकता द्वारा। उदाहरण के लिए, यह कैडमियम, बेरिलियम और जस्ता है। अर्धचालकों में हॉल प्रभाव का अध्ययन करते हुए, किसी को भी यह संदेह नहीं हुआ कि चार्ज वाहक "छेद" हैं। हालांकि, जैसा कि पहले से संकेत मिलता है, यह धातुओं पर लागू होता है यह माना जाता था कि आरोपों (हॉल क्षमता का गठन) के वितरण में, एक आम वेक्टर इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक संकेत) द्वारा गठित किया जाएगा। हालांकि, यह पता चला कि इलेक्ट्रॉनों को मैदान में बिल्कुल भी नहीं बनाया गया है व्यवहार में, इस संपत्ति का उपयोग अर्धचालक सामग्री में चार्ज वाहकों की घनत्व को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

क्वांटम हॉल प्रभाव (1 9 82) कम ज्ञात नहीं हैवर्ष)। यह अल्ट्रालो तापमान और उच्च बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की शर्तों के तहत दो-आयामी इलेक्ट्रॉन गैस (कणों को केवल दो दिशाओं में आसानी से स्थानांतरित कर सकते हैं) की चालकता के गुणों में से एक है। इस आशय का अध्ययन करते समय, "विभेदकता" की मौजूदगी की खोज की गई थी यह धारणा दी गई कि प्रभार एकल वाहक (1 + 1 + 1) द्वारा नहीं बनता है, लेकिन घटक हिस्से (1 + 1 + 0.5) द्वारा हालांकि, यह पता चला है कि कोई कानून का उल्लंघन नहीं है। पॉली सिद्धांत के अनुसार, चुंबकीय क्षेत्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के चारों तरफ प्रवाह के क्वांटा से भंवर का एक प्रकार बनाता है। क्षेत्र की बढ़ती तीव्रता के साथ, एक स्थिति सामने आती है, जहां "एक इलेक्ट्रॉन = एक भंवर" को संतुष्ट होना समाप्त रहता है प्रत्येक कण में कई चुंबकीय फ्लक्स क्वांटा हैं ये नए कण हॉल प्रभाव के साथ आंशिक परिणाम के कारण हैं।