霍尔效应的原理及应用

河南大学民生学院 年级2010级 专业班级电子信息科学与技术 学生姓名范博 指导教师姓名翟俊梅 指导教师职称副教授 论文完成时间2014-04-22 部 典霍尔效应误差 3二量子霍尔定律 3 (1)工程技术中的应用 9 (2)日常生活中的应用 10 (3)科学技术中的应用 11 霍尔效应的原理及应用 开封，475004)家霍尔于1879年在校读研期cipleandApplicationofHalleffectAbstract：Halleffectisakindofelectromagneticeffect,ThisphenomenoniscausedbytheAmericanphysicistA-H-Hallin1879whenthecarriersdoduringgraduateconductorsinamagneticfieldbytheforceoftheexperimentalfindings.Whenthecurrentisperpendiculartotheexternalmagneticfieldandthroughtheconductor,theconductorisperpendiculartothemagneticfieldandelectriccurrentproduceselectricpotentialdifferencebetweenthetwodirectionofendface,thisphenomenoniscalledthehalleffect.Theelectricpotentialdifferencecausedbyexperimenthavebeencalledhallelectricpotentialdifference.1897年，霍尔于马里兰Johnsopkins大学读研究生。当时还并没有人发现电子的场当中，使磁场的方向垂直电流的方向，于导体板两侧也就是图中a与b之间这种现象为霍尔效应，在导体的两侧形成的电势U称之为霍尔电压。霍尔当时效应是一是一比例常数，被称为霍尔系数，它是由导体或半导体材料的性质来决定的图2霍尔效应中等势面影响的跳跃性变化，实验中跳跃的阶梯大小是通过被整数除的基本物理常数来决定电阻RH将随着磁场的变化而呈现出一些量子化的电阻平台,这些平台电阻的数数值可以用后面的式子描述出来hei即可推出i=1,2,3,….由上式所表达出的量子化电阻率在目前所能测量水平的精度已经达到10−8以上的数问题打下一定的基础:一方面提供一个绝对电阻标准：,,从1990年起这种电阻标准已经被确认为是国际电阻标准;数可以用来验证一些理论的正确与否如量子电动力学,在这些理论中光速和真空电容率已经通过其它的方法得到精确测定电阻平台给人们展现出即使像这样非常薄的样品在强度很高磁场和超低温度状,已经被发现100余年并且得到多种应用的不同类型的实验表明,如果二维电子处于强度较高的磁场或超低温度环境时在电阻率随磁向相同的电阻R就下降至0,与此同时与电流垂直的霍尔电阻也会出现一个数值感应强度B再次增加的时候,电阻R也再次增加的过程中,就台的这种现象。在KVonKlitzing实验发现整数量子霍尔效应的存在后不久，崔子气系统的测量，发现霍尔平台的电阻是步结构具有更精确，在Vvv的各种分数值一些及其普适的现象之后,很多实验中展现出大多的分数v所对应的平和极小值。将所得出的这些分数v写作p/q这些v可以分为以下几类:xx[1][1]当分母q为奇数,分子p=1或p=q-1,如等qpq等xx度度T而升高并且指数式增大得出有:证明σ是x后的学习和研究…【2】霍尔器件的输出特性，如图(a)在控制电流，磁感应强度B和霍尔电压VH的磁场和其变型中，可以在各种相关磁霍尔元件一般选择采用N型锗(Geμn=3.900cm2/(V‧s)),锑化铟(InSbμn=7.8m2/(Vs))和砷化铟(InAμn=3m2/(V‧s))这些半导体材料来制成。锑化霍尔效应和霍尔元件1.InSb霍尔元件的输出特性2.GaAs霍尔元件的输出特性体积小，重量轻，便于生活区，安装，低功耗，高频率(最高可达1MHz)，并 (1)工程技术中的应用在该图中，经过校准的霍尔效应器件来显示的输出电流值可直接从霍尔输出应用霍尔效应来测量电流霍尔传感器是弹性构件的压部，和一个霍尔元件磁系统等，如图(a)该弹性体是一种膜盒，(b)一种弹簧，(c)是波纹管。磁系统最好能够使用均匀磁场梯度的复合体系来形成，如图(a)和(b)所示，单个磁体也可以使用，如(c)变霍尔元件，从而改变它的输出电压VH。通过在p〜F(VH)预先校准，得到 (2)日常生活中的应用向功能的重点;洗衣机电机速，话、锁定键盘及解除键盘锁等【