Hallov učinak

Izvor: Wikipedija
Pojašnjenje Hallovog učinka: Na crtežu A Hallova sonda na gornjoj strani ima negativan električni naboj (simboliziran plavom bojom) i pozitivan naboj na dnu (crvena boja). Na crtežima B i C električno i magnetsko polje su obrnuti, tako da je polarizacija naboja obrnuta. Na crtežu D oba su polja obrnuta, tako da je opet ista polarizacija kao u crtežu A. Legenda: 1. elektroni, 2. Hallova sonda, 3. magnet, 4. magnetsko polje, 5. izvor električne struje.
Hallov učinak i silnice električne struje kod tankog električnog vodiča.

Hallov učinak ili Hallov efekt (po E. H. Hallu koji ga je uočio 1879.) je pojava u tankoj metalnoj ili poluvodičkoj pločici kojom teče električna struja gustoće Jx, pod djelovanjem okomitog magnetskog polja indukcije Bz, stvaranja transverzalnog električnog polja jakosti:

(RH je Hallova konstanta ili Hallov otpor) i poprečnog električnog napona. Električna struja, magnetsko polje i električno polje međusobno su okomiti i, ako tvore desni koordinatni sustav, Hallov učinak je normalan (konstanta RH je negativna). U obratnom slučaju (konstanta RH je pozitivna) učinak je anomalan. Hallov je učinak jači za poluvodiče, a slabiji za električne vodiče. Objašnjenje anomalnog Hallovog učinka bila je jedna od najvećih teškoća klasične elektromagnetske teorije. Protumačila ga je tek kvantna teorija čvrstih tijela.

Hallov pretvarač ili Hallov generator[uredi | uredi kôd]

Hallov pretvarač ili Hallov generator izveden je na temelju Hallovog učinka, a primjenjuje se u mjernoj i računalnoj tehnici: za mjerenje jakosti magnetskog polja reda 10–5 A/m do reda 105 A/m, za pretvorbu neelektričnih veličina u električne, analizu spektra električnih i magnetskih signala, mjerenje razlike faza, istraživanje magnetskih tokova, pretvorbu signala i slično.

Kvantni Hallov učinak[uredi | uredi kôd]

Kvantni Hallov učinak ili kvantni Hallov efekt je odstupanje Hallovog otpora od linearne ovisnosti o jakosti magnetskoga polja pri Hallovom učinku u ekstremnim uvjetima. Uočio ga je K. von Klitzing 1980. Pojavljuje se pri magnetskoj indukciji većoj od 10 T, temperaturi manjoj od 1 K i ograničenosti gibanja elektronskog plina na dvije dimenzije, to jest onemogućenosti gibanja elektrona u smjeru magnetskog polja. Za mjerenje kvantnog Hallovog učinka nužni su poluvodiči koji omogućuju smještanje slobodnih elektrona u vrlo tank sloj paralelan površini uzorka. Diskretne vrijednosti Hallovog otpora (Hallovi platoi) koje se opažaju u tim uvjetima ne ovise o materijalu uzorka i mogu se izraziti preko temeljnih prirodnih konstanti:

gdje je: q - racionalni broj, h - Planckova konstanta, e - elementarni električni naboj.[1]

Izvori[uredi | uredi kôd]

  1. Hallov efekt, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.
Nedovršeni članak Hallov učinak koji govori o fizici treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.