Hallův jev

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Schema Hallova jevu, ukazující proud elektronů.
Legenda:
1. Elektrony (not conventional current!)
2. Polovodičový předmět
3. Magnety
4. Magnetické pole
5. Zdroj energie
Popis:
Na obrázku „A“ dostává předmět negativní náboj symbolizovaný modrou barvou a kladný náboj symbolizovaný barvou červenou. Na obrázcích „B“ a "C" se elektrický proud obrací, což způsobuje změnu polarizace. Změna proudu i magnetického pole opět vytvoří záporní náboj v horní části předmětu (obrázek „D“).

Hallův jev je proces generace Hallova elektrického pole v polovodiči (existuje i v kovech, ale vzhledem k vysoké koncentraci vodivostních elektronů se téměř neuplatňuje) za současného působení vnějšího elektrického i magnetického pole. Důsledkem toho se hromadí na jedné straně látky záporný náboj a na straně druhé náboj kladný. Díky tomu, že póly mají různý potenciál, vzniká Hallovo napětí. Vzorkem tak protéká proud o hustotě j_x = qnv_d

Působením Lorentzovy síly F_y = qv_dB_z (Bz je indukce) jsou nosiče vychylovány na jeden pól předmětu.

Hallovo pole vyvolá opačnou sílu k Lorentzově síle F_y = qE_H

[editovat] Hallovo napětí

Následkem Hallova jevu vzniká Hallovo napětí :

[editovat] Hallova konstanta

Součinitel R_H nazývaný Hallova konstanta má rozměr m³A ^{− 1}s ^{− 1}. Umožňuje stanovit typ vodivosti polovodiče (za předpokladu, že známe orientaci elektrického pole a magnetického pole v předmětu). Dá se vyjádřit jako :

Pro polovodič typu N je znaménko záporné, kdežto pro polovodič typu P je kladné. A_H je tzv. rozptylový faktor. Jeho hodnota se pohybuje mezi 1 (hodnota kovů) a 2 (pro slabě dotované polovodiče je asi 1,17)

[editovat] Užití Hallova jevu

Hallův jev se používá se k měření magnetických polí, proudu (bez kontaktu) apod.

[editovat] Viz také

• Polovodič
• Kondenzátor
• Elementární náboj
• Van der Pauwova metoda
• Elektrická vodivost

[editovat] Externí odkazy

• „Hallův jev“ stránky NIST