如何霍爾效應其物理本質是什麼

A. 什麼是霍爾效應 霍爾效應指的是什麼

1、霍爾效應是電磁效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（E.H.Hall，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。

2、當電流垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於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。

B. 霍爾效應實驗原理

霍爾效應實驗原理：霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉所產生的。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直於電流和磁場的方向上產生正負電荷的積累，從而形成附加的橫向電場。
半導體試樣，若在方向通以電流，在方向（垂直紙面向外）加磁場，則在方向即試樣、電極兩側就開始積累異號電荷而產生相應的附加電場。電場的指向取決於試樣的導電類型。顯然，該電場是阻止載流子繼續向側面偏移的。當載流子所受的橫向電場力與洛侖茲力相等時，樣品兩側電荷的積累就達到平衡。

C. 什麼是霍爾效應

霍爾效應是磁電效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（A.H.Hall，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機構時發現的。當電流垂直於外磁場通過導體時，在導體的垂直於磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差，這一現象便是霍爾效應。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差。

D. 霍爾效應是什麼

霍爾效應在1879年被美國物理學家霍爾發現，當電流通過一個位於磁場中的導體的時候，導體中會產生一個與電流方向及磁場方向均垂直的電勢差。且電勢差的大小與磁感應強度的垂直分量及電流的大小成正比。在半導體中，霍爾效應更加明顯。

霍爾效應的原理

霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉。當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，這種偏轉就導致在垂直電流和磁場方向上產生正負電荷的聚積，從而形成附加的橫向電場，即霍爾電場EH。
電流IS通過N型或P型霍爾元件，磁場B方向與電流IS方向垂直，且磁場方向由內向外，對於N型半導體及P型半導體，分別產生的方向如左圖和右圖的霍爾電場EH（據此，可以判斷霍爾元件的屬性——N型或P型）。

霍爾電勢差EH阻止載流子繼續向側面偏移，當載流子所受的橫向電場力FE與洛侖茲力FB相等時，霍爾元件兩側電荷的積累就達到動態平衡。

E. 什麼叫做霍爾效應

霍爾效應是美國物理學家霍爾於1879年發現電磁效應的一種。當電流垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於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。

F. 霍爾效應原理是什麼

原理：

在半導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得半導體中的電子與空穴受到不同方向的洛倫茲力而在不同方向上聚集，在聚集起來的電子與空穴之間會產生電場。

電場力與洛倫茲力產生平衡之後，不再聚集，此時電場將會使後來的電子和空穴受到電場力的作用而平衡掉磁場對其產生的洛倫茲力，使得後來的電子和空穴能順利通過不會偏移。

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霍爾效應的發展

在霍爾效應發現約100年後，德國物理學家克利青等在研究極低溫度和強磁場中的半導體時發現了量子霍爾效應，這是當代凝聚態物理學令人驚異的進展之一，克利青為此獲得了1985年的諾貝爾物理學獎。

之後，美籍華裔物理學家崔琦和美國物理學家勞克林、施特默在更強磁場下研究量子霍爾效應時發現了分數量子霍爾效應，這個發現使人們對量子現象的認識更進一步，他們為此獲得了1998年的諾貝爾物理學獎。

如今，復旦校友、斯坦福教授張首晟與母校合作開展了「量子自旋霍爾效應」的研究。「量子自旋霍爾效應」最先由張首晟教授預言，之後被實驗證實。這一成果是美國《科學》雜志評出的2007年十大科學進展之一。

G. 簡述霍爾效應原理

1、霍爾效應的原理，網路中就有：
霍爾效應在1879年被物理學家霍爾發現：當電流通過一個位於磁場中的導體的時候，磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的的作用力，從而在導體的兩端產生電勢差。
2、電磁鐵氣隙中，磁感應強度的方向垂直與磁鐵截面，大小為鐵芯中磁感應強度的u0/u1，u0為空氣磁導率，u1為鐵芯磁導率。
由於空氣磁導率遠遠小於鐵芯磁導率，因此，氣隙中的磁感應強度遠遠小於鐵芯中的磁感應強度。

H. 簡述霍爾效應原理

原理：當電流垂直於外磁場通過半導體時，載流子發生偏轉，垂直於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 在1879年被物理學家霍爾發現，它定義了磁場和感應電壓之間的關系，這種效應和傳統的電磁感應完全不同。當電流通過一個位於磁場中的導體的時候，磁場會對導體中的電子產生一個垂直於電子運動方向上的作用力，從而在垂直於導體與磁感線的兩個方向上產生電勢差。

雖然這個效應多年前就已經被人們知道並理解，但基於霍爾效應的感測器在材料工藝獲得重大進展前並不實用，直到出現了高強度的恆定磁體和工作於小電壓輸出的信號調節電路。根據設計和配置的不同，霍爾效應感測器可以作為開/關感測器或者線性感測器，廣泛應用於電力系統中。

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霍爾效應的發展

在霍爾效應發現約100年後，德國物理學家克利青等在研究極低溫度和強磁場中的半導體時發現了量子霍爾效應，這是當代凝聚態物理學令人驚異的進展之一，克利青為此獲得了1985年的諾貝爾物理學獎。

之後，美籍華裔物理學家崔琦和美國物理學家勞克林、施特默在更強磁場下研究量子霍爾效應時發現了分數量子霍爾效應，這個發現使人們對量子現象的認識更進一步，他們為此獲得了1998年的諾貝爾物理學獎。

如今，復旦校友、斯坦福教授張首晟與母校合作開展了「量子自旋霍爾效應」的研究。「量子自旋霍爾效應」最先由張首晟教授預言，之後被實驗證實。這一成果是美國《科學》雜志評出的2007年十大科學進展之一。

如果這一效應在室溫下工作，它可能導致新的低功率的「自旋電子學」計算設備的產生。 工業上應用的高精度的電壓和電流型感測器有很多就是根據霍爾效應製成的，誤差精度能達到0.1%以下

由清華大學薛其坤院士領銜，清華大學、中科院物理所和斯坦福大學研究人員聯合組成的團隊在量子反常霍爾效應研究中取得重大突破，他們從實驗中首次觀測到量子反常霍爾效應，這是中國科學家從實驗中獨立觀測到的一個重要物理現象，也是物理學領域基礎研究的一項重要科學發現。

I. 霍爾效應的物理本質是什麼

霍爾效應的物理本質
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生偏移，並在材料兩側產生電荷積累，形成垂直於電流方向的電場，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。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，還有帶正電的空穴。
霍爾效應是電磁效應的一種，這一現象是美國物理學家霍爾（A.H.Hall，1855—1938）於1879年在研究金屬的導電機制時發現的。當電流垂直於外磁場通過導體時，在導體的垂直於磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。霍爾效應應使用左手定則判斷。