हॉल प्रभाव क्या है?

यदि आप भौतिक विज्ञान से परिचित व्यक्ति से पूछते हैं कि हॉल का प्रभाव क्या है और वह कहां लागू होता है, के मूलभूत ज्ञान के स्तर पर, आपको जवाब नहीं मिल सकता है हैरानी की बात है, यह आधुनिक दुनिया की वास्तविकताओं में काफी बार हो रहा 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 सहायता 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 विद्युत चुंबक क्षेत्र (एमएचडी) की कार्रवाई के तहत गर्मी के रूपांतरण के आधार पर चार्ज किए गए कणों के प्रवाह पर आधारित विद्युत ऊर्जा जनरेटर भी शामिल हैं।

187 9 में एडविन हर्बर्ट हॉल, एक संचालन प्लेट के साथ प्रयोग करने के दौरान, एक नज़र में, पहली नज़र में, एक विद्युत् प्रवाह और एक चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में संभावित (वोल्टेज) की उपस्थिति की घटना की खोज की। लेकिन क्रम में सब कुछ के बारे में

थोड़ा सोचा था कि प्रयोग करें: एक धातु की थाली ले लो और इसे विद्युत प्रवाह को प्रवाहित करने दें। इसके बाद, हम इसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में इस तरह रख देते हैं कि क्षेत्र की ताकत लाइनें प्रवाहकीय प्लेट के विमान के लिए लंबवत होती हैं। परिणामस्वरूप, चेहरे पर वर्तमान अंतर की दिशा में एक संभावित अंतर दिखाई देता है। यह हॉल प्रभाव है उनकी उपस्थिति का कारण प्रसिद्ध लोरेन्ट्ज़ बल है

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

उह = एह * एच,

जहां एच थाली मोटाई है; एह बाहरी क्षेत्र ताकत है

चूंकि कंडक्टर में प्रभार वाहक के पुनर्वितरण से संभावित उत्पन्न होती है, इसलिए यह सीमित है (प्रक्रिया अनिश्चित काल तक जारी नहीं होती है) आरोपों के अनुप्रस्थ विस्थापन क्षण में बंद हो जाता है जब लोरेन्ट्ज़ बल (एफ = q * v * B) का प्रतिवाद q * एह (q चार्ज है) के साथ बराबर किया जाता है।

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

जम्मू = 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 बताता है कि कभी-कभी धातुओं में, इलेक्ट्रॉनिक नहीं, लेकिन छेद प्रवाहकता को देखा जाता है। 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 दिया गया है, यह धातुओं पर लागू होता है यह माना जाता था कि आरोपों के वितरण (हॉल क्षमता का गठन) में, आम वेक्टर का गठन इलेक्ट्रॉनों (नकारात्मक संकेत) द्वारा किया जाएगा। हालांकि, यह पता चला है कि इलेक्ट्रॉनों को बिल्कुल भी क्षेत्र में 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 है। यह अल्ट्रालो तापमान और उच्च बाहरी चुंबकीय क्षेत्रों 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, "अपूर्णता" की मौजूदगी की खोज की गई थी। किसी को यह धारणा मिलती है कि शुल्क व्यक्तिगत वाहक (1 + 1 + 1) द्वारा नहीं बनता है, बल्कि घटक हिस्से (1 + 1 + 0.5) द्वारा हालांकि, यह पता चला कि कोई कानून का उल्लंघन नहीं है। पॉली सिद्धांत के अनुसार , चुंबकीय क्षेत्र में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के आसपास एक अनोखा भंवर फ्लक्स के स्वयं के क्वांटा से बनाया जाता 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।