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霍爾效應的 本質

更新時間:2025-06-16 點擊量:661

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

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,并在材料兩側產生電荷積累,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:參加材料導電過程的不僅有帶負電的電子,還有帶正電空穴。

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