霍尔效应
发现
1879年,埃德温·赫伯特·霍尔(Edwin Herbert Hall)在马里兰州约翰霍普金斯大学攻读博士时发现了霍尔效应。这一发现依靠设计精巧的仪器,比电子的发现还要早18年。
解释
在导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得导线中的电子受到洛伦兹力而聚集,从而在电子聚集的方向上产生一个电场,此一电场将会使后来的电子受到电力作用而平衡掉磁场造成的洛伦兹力,使得后来的电子能顺利通过不会偏移,此称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。
方便起见,假设导体为一个长方体,长度分别为 L {\displaystyle L} 、 b {\displaystyle b} 、 d {\displaystyle d} ,磁场垂直于 L b {\displaystyle Lb} 平面。当电流经过 L d {\displaystyle Ld} 平面的方向,电流 I = n q v ( L d ) {\displaystyle I=nqv(Ld)} ,而 n q {\displaystyle nq} 为电荷密度。设霍尔电压为 V H {\displaystyle V_{H}} ,导体沿霍尔电压方向的电场为 V H / L {\displaystyle V_{H}/L} 。设磁感应强度为 B {\displaystyle B} 。
相关新闻
北京时间2013年3月15日,《科学》(Science)杂志在线发文 ,宣布中国科学院薛其坤院士领衔的团队在实验上首次发现“量子反常霍尔效应”。
参见
霍尔效应传感器
热霍尔效应:垂直磁场的导体会有温度差。
Corbino效应:垂直磁场的薄圆碟会产生一个圆周方向的电流。
量子霍尔效应
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