Unterschied zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt
Der Schlüsselunterschied Zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt besteht die Der Hall -Effekt tritt hauptsächlich auf Halbleitern auf, während der Quantenhalle -Effekt hauptsächlich in Metallen stattfindet.
Hall -Effekt bezieht. Dieser Effekt wurde 1879 von Edwin Hall beobachtet. Der Quantenhalle -Effekt wurde später als Ableitung des Hall -Effekts entdeckt.
INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Hall -Effekt
3. Was ist der Quantenhalle -Effekt
4. Seite für Seitenvergleich -Hall -Effekt gegen Quantenhalle -Effekt in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist Hall -Effekt?
Hall -Effekt bezieht. Hier tritt der Spannungsunterschied über einen elektrischen Leiter auf. Der elektrische Strom erfolgt von diesem elektrischen Leiter und das darauf aufgetragene Magnetfeld ist senkrecht zum Strom. Dieser Effekt wurde von Edwin Hall 1879 entdeckt. Er erfand auch den Hall -Koeffizienten, das das Verhältnis des induzierten elektrischen Feldes zum Produkt der Stromdichte und des angelegten Magnetfelds ist. Der Wert dieses Koeffizienten ist ein Merkmal des Materials, aus dem der Leiter hergestellt wird. Daher hängt der Wert dieses Koeffizienten von der Art, Anzahl und den Eigenschaften des Ladungsträgers ab, die den Strom ausmachen.
Der Hall -Effekt entsteht aufgrund der Art des Stroms in einem Leiter. Im Allgemeinen enthält ein elektrischer Strom die Bewegung vieler kleiner Ladungsträger wie Elektronen, Löcher, Ionen oder aller drei. Wenn es ein Magnetfeld gibt, treten diese Ladungen in der Regel eine Kraft, die als Lorentz -Kraft bezeichnet wird. Wenn es kein solches Magnetfeld gibt, folgen die Ladungen in der Regel ungefähr einer geraden Sichtweite zwischen Kollisionen mit Verunreinigungen.
Wenn ein Magnetfeld senkrecht angewendet wird, neigt der Weg der Ladungen zwischen Kollisionen dazu, sich zu krümmen; Somit sammeln sich bewegende Gebühren auf einer Gesichtsfläche des Materials an, wobei die gleichen und entgegengesetzten Ladungen der anderen Gesicht freigesetzt werden. Dieser Prozess führt zu einer asymmetrischen Verteilung der Ladungsdichte über das Hallelement, das sich aus der Kraft entsteht, die senkrecht zur Sichtweite als auch auf dem angelegten Magnetfeld ist. Die Trennung dieser Gebühren legt ein elektrisches Feld fest. Dies wird als Hall -Effekt bezeichnet.
Was ist der Quantenhalle -Effekt?
Quantenhalle -Effekt ist ein quantenmechanisches Konzept, das in einem 2D -Elektronensystem auftritt, das einer niedrigen Temperatur und einem starken Magnetfeld ausgesetzt ist. Hier unterliegt die „Hall -Leitfähigkeit“ Quantenhallenübergänge, um die quantisierten Werte auf einer bestimmten Ebene zu übernehmen. Der mathematische Ausdruck für den Quantenhalle -Effekt lautet wie folgt:
Hall -Leitfähigkeit = iKanal/VSaal = v.e2/H
ICHKanal ist der Kanalstrom, vSaal ist die Hallspannung, E ist die Elementarladung, H ist Planks Konstante und V ist ein Präfaktor, der als Füllfaktor bezeichnet wird und entweder ein ganzzahliger Wert oder ein Bruchwert ist. Daher können wir feststellen, dass der Quantenhalle -Effekt die Ganzzahl des fraktionalen Quantenhalle -Effekts ist, je nachdem, ob „V“ eine ganze Zahl bzw. ein Bruch ist.
Der Ganzzahlquantenhalle -Effekt hat ein spezifisches Merkmal, dh die Persistenz der Quantisierung als Elektronendichte variiert. Hier bleibt die Elektronendichte konstant, wenn sich der Fermi -Wert in einer sauberen spektralen Lücke befindet. Daher entspricht diese Situation einem, in dem der Fermi -Level eine Energie mit einer endlichen Zustandsdichte ist, obwohl diese Zustände lokalisiert sind. Bei der Betrachtung des fraktionalen Quantenhalle-Effekts ist er komplizierter, da seine Existenz grundlegend auf den Elektronenelektronenwechselwirkungen abhängt.
Was ist der Unterschied zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt?
Der Hauptunterschied zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt besteht darin, dass der Hall -Effekt hauptsächlich bei Halbleitern auftritt, während der Quantenhalle -Effekt hauptsächlich in Metallen stattfindet. Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt besteht darin, dass der Hall -Effekt dort auftritt.
Die folgende Infografik fasst die Unterschiede zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt zusammen.
Zusammenfassung -Hall -Effekt gegen Quantenhalle -Effekt
Der Quantenhalle -Effekt stammt aus dem klassischen Hall -Effekt. Der Hauptunterschied zwischen Hall -Effekt und Quantenhalle -Effekt besteht darin, dass der Hall -Effekt hauptsächlich bei Halbleitern auftritt, während der Quantenhalle -Effekt hauptsächlich in Metallen stattfindet.
Referenz:
1. Hall-Effekt. (N.D.). Abgerufen am 01. September 2020, hier erhältlich.
Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Halleffekt" von Peo - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia
