Холла эффект, измерение

Инерционность Холл-эффекта определяется максвелловскими временами релаксации, т. е. чрезвычайно мала. Это позволяет применять датчики Холла для измерения высокочастотных магнитных полей, для определения силы тока по величине созданного им магнитного поля и т. п. [c.270]

Существуют прямые методы измерения подвижности, основанные на соотношении (26), но чаще всего подвижность определяют по величине п и коэф. Холла Лд, измеренному в слабом магн. поле П (см. Холла эффекту. [c.40]

Измерения коэффициента Холла и измерение оптической отражательной способности доказывают, что электроны свободны или приблизительно подчиняются теории Друде, даже в тех жидких металлах (Bi, Sb, Ga, Ge и т. д.), в которых дифракционные исследования обнаруживают определенную долю неметаллической связи и поэтому присутствие несвободных электронов (см. раздел 1). Все же у некоторых металлов имеются небольшие отклонения от поведения действительно свободных электронов. В настоящее время невозможно решить, результат ли это ошибок прямых измерений ошибок измерения атомных объемов, используемых в теории для вычисления характеристик свободных электронов нечувствительности теории или действительного отклонения электронов от поведения свободного электронного газа. Ограниченное число измерений сдвига Найта косвенно указывает, что электроны ведут себя как несвободные, не вызывая изменений в сдвиге и, следовательно, в электронных состояниях после плавления. Измерения магнитной восприимчивости по разным причинам не способны подтвердить этого, но обычно вместе с электросопротивлением и эффектом Холла показывают существенное изменение после плавления при образовании свободного электронного газа. Это наводит на мысль (что не соответствует данным по сдвигу Найта), что плотность состояний после плавления значительно изменяется, хотя дело не доходит до положения абсолютно свободных электронов. Сообща- [c.142]

Датчики эффекта Холла можно использовать в качестве компаса и для измерения напряженности поля земного магнетизма. Эффект Холла позволяет осуществить преобразование постоянного напряжения в переменное. Для этого датчик, по которому протекает постоянный ток, достаточно поместить в переменное магнитное поле, и мы получим переменную э. д. с. эффекта Холла. Эффект Холла можно использовать для генерирования колебаний, измерения тока и мощности, модулирования сигналов, детектирования, анализа частот и для ряда других целей. [c.314]

Экспериментально подвижности, концентрации и знак носителей заряда определяются гл. обр. измерением а и эдс Холла (см. Холла эффект) П. с током Г [c.110]

Особенно тщательные предосторожности необходимо соблюдать при измерениях нечетного гальваномагнитного эффекта в ферромагнетике, так как здесь приходится иметь дело с очень малыми величинами изменений э. д. с. при включении поля (эффект Холла). Схема измерений этого явления состоит в следующем. Пластинка из испытуемого материала помещается между полюсами электромагнита в однородное магнитное поле. К пластинке подводится электрический ток I (электроды 3 и 4) и два вторичных электрода 1 и 2, которые снимают разность потенциалов в направлении, перпендикулярном к направлению тока г (рис. 128). Положение электродов должно быть таким, чтобы до включения магнитного поля они находились на эквипотенциальной линии, т. е. чтобы разность потенциалов равнялась нулю. Ес- [c.233]

Измерение эффекта Холла совместно с измерениями проводимости образца позволяет получать информацию о знаке носителей заряда, концентрации носителей и их подвижности. [c.261]

Подвижность носителей и проводимость. Дрейфовая подвижность Цдр = Удр/ , где идр — дрейфовая скорость носителей в электрическом поле Е. Определяется прямыми опытами по времени распространения инжектируемого импульса неосновных носителей в образце. Удельная проводимость а связана с дрейфовой подвижностью Цр электронов и дырок и их концентрацией пир соотношением а = е(пр.,г + рп ). Измерение эффекта Холла позволяет определить холловскую подвижность р,н=1 а1, где R — коэффициент Холла. [c.454]

Обычно tii определяют экспериментально по данным измерений эффекта Холла и проводимости в соответствующем интервале температур. [c.455]

Таким образом, результаты измерений эффекта Холла показали, что рассматриваемая в этом разделе модель не объясняет отличие измеренного значения п от валентности для ряда металлов, не позволяет понять положительного знака Rh для некоторых металлов (положительно заряженного электрона в модели Друде быть не может ), не согласуется с обнаруженной зависимостью Rh от Я. [c.44]

Концентрация носителей заряда и их подвижность являются характеристическими параметрами полупроводника. Измерение удельной проводимости полупроводников позволяет определить только произведение этих двух параметров. Для их разделения можно воспользоваться эффектом Холла. Смещение носителей заряда Б поперечном направлении в полупроводнике прекратится, когда сила Лоренца уравновесится силой возникшего поперечного электрического поля сместившихся зарядов [c.238]

Эффект Холла применяют при измерении электропроводности по данным плотности электронов проводимости и подвижности электронов [c.140]

Схема измерения электропроводности с помощью эффекта Холла приведена на рве. 1.367. [c.140]

Рис. 17.37. Схема установки для измерения эффекта Холла Г — гальванометр, НЭ — нормальный элемент, Б — источник питания, К — ключ, А — амперметр)

Рис. 17.49. Принципиальная схема установки для измерения напряженности поля с помощью эффекта Холла

Неметаллический вклад в связь должен в результате также частично локализовать электроны проводимости в связанных состояниях вокруг металлических атомов. Некоторые физические свойства чувствительны к состоянию электронов в металлах (например, эффекта Холла, оптическая отражательная способность), эти данные говорят о том, что электроны проводимости почти или совершенно свободны в щелочных металлах, металлах I—VB групп Периодической системы элементов и даже в тех металлах, для которых по данным измерения других свойств (например, Ga, Ge, Sn, Bi, Sb) найдена ча- [c.166]

В системах с чистым размерным фактором , т. е, в тех, в которых фактор электроотрицательности мал, трудность в смешивании должна быть результатом изменения в координации вследствие входа атома одного размера в скопление атомов другого размера это вызывает изменение межионного потенциала и, следовательно, внутренней энергии жидкости. Изменение энергии при смешении представляет собой энергию деформации в жидком растворе [49, с. 2В 602], так как энергия изменяется из-за смещения атомов из их положения равновесия. Изменение межатомного потенциала можно обнаружить с помощью измерения свойств, связанных с переносом электронов, например удельного сопротивления и эффекта Холла. Поиски группировок в этих жидкостях вдоль критической кривой дают несколько более определенные результаты они почти точно обнаруживаются при тщательном измерении вязкости или термодинамических параметров. [c.174]

Измерение эффекта Холла в примесной области позволяет определить концентрацию носителей заряда и тип проводимости. Незнание механизма рассеяния приводит к очень больщой ошибке в определении концентрации. Если измерение эффекта Холла дополнено измерением удельной электро-пройодности, то,. используя 1равемсТ В0 о= епр, и (4.29), М ож-но определить подвижность носителей в примесной области [c.136]

Для электрич. свойств О. в, с. в нормальном состоянии типичен линейный рост сопротивления с изменением темп-ры. Ква-аидвумерная слоистая структура О. в. с. проявляется в сильной анизотропии ферми-поверх-ности, электрических и сверхпроводящих свойств. Измерение ковф. Холла и Зеебека указывает, что носителями заряда в большинстве О. в. с. являются дырки (см. Зеебека эффект. Холла эффект], хотя имеются соединения и с электронным типом проводимости (наир., т . Се СиО , Г, - 24К). [c.403]

Поперечный С.— Ш. э. состоит в возиикновени) в сильных полях в образцах, вырезанных вдоль произвольных направлений, отличных от осей симметрии, поперечной эдс (эдс Сасаки). Она фиксирует появление угла между направлениями электрич. тока J и напряжённости электрич. поля Е (угол Сасаки). Эдс Сасаки измеряется так же, как эдс Холла (сч. Холла эффект), но в отсутствие магн, поля (рис, 1) . Наряду с измерениями в пост, электрич. полях (импульсных — во избежание разогрева джоулевым теплом) для исследования анизотропия проводимосгж горячих электронов использованы СВЧ-поля, [c.418]

В технике используют полупроводниковые материалы, которые имеют /7- -переходы, обусловливающие запорный слой, с униполярной проводимостью и выпрямительньш эффектом для переменного тока. Полупроводниковые материалы дают возможность изготовлять выпрямители, усилители и генераторы различной мощности, преобразователи различных видов энергии в электрическую и обратно (солнечные батареи, термоэлектрические генераторы и др.), нагревательные элементы, датчики Холла для измерения напряженности магнитного поля, индикаторы радиоактивных излучений, различные датчики (давления, температуры), регуляторы тока и напряжения, нелинейные сопротивления для вентильных разрядников защитной аппаратуры в линиях высокого напряжения, счетчики ядерных частиц, элементы памяти в вычислительных машинах. [c.237]

Примером исиользования эффекта Холла для измерения напряженности магнитного поля является измеритель магнитной индукции ИМИ-3 . Изл1еритель магнитной индукции ИМИ-3 имеет два датчика один — для измерения индукции в зазоре электромагнитов и посто-110 [c.110]

В нек-рых полупроводниках, иапр. антимониде индия, подвижность электронов (см. По.гупровод-никовые материалы) очень велика ( 80 ООО), что приводит к настолько сильно выраженному Холла эффекту, что он может служить не только для измерения слабых магнитных полей, но и для создания усилителей элет-рич. колебаний. [c.116]

Об измерении Холл-эффекта в ферромагнетиках см. А. Комар и Н. Волкенштейи, ДАН СССР, 60, 785 (1948). (Прим. ред.) [c.82]

В первом приближении мы можем рассматривать энергетические уровни внедрённых атомов цинка, как если бы оии были свободными атомами в однородной поляризуемой среде. Как мы видели в предыдущем параграфе, основной эффект поляризуемости ) заключается в уменьшении расстояния между основным состоянием и континуумом. Предположим, что мы имеем атом водорода в среде, показатель преломления которой равен п. Тогда потенциал взаимодействия электрона и протона будет —где г—расстояние между центрами двух частиц. Наличие п в выражении для потенциальной энергии требует замены постоянной Ридберга R величиной где R есть нормальное значение для свободного атома. Показатель преломления окиси цинка примерно равен 2, так что следует ожидать уменьшения энергии ионизации примерно в десять раз (по порядку величины). Этот качественный результат может быть приложен к цинку, который имеет потенциал ионизации 9,36 еУ, т. е. энергия ионизации внедрённых атомов должна понизиться до 1 еУ. Однако наблюдаемое значение б в уравнении (112.1) ещё ниже, чем это значение. Например, для образцов, нагревавшихся длительное время в вакууме, е обычно меньше 0,01 еУ. Более того, Фрич (см. 37) нашёл, что е в уравнении 012-1) зависит от давления кислорода, и показал, что е увеличивается, когда плотность внедрённых атомов цинка уменьшается. Этот эффект указывает н то, что промежуточные атомы цинка взаимодействуют друг с другом и в некоторой степени уменьшают расстояние между связанными и свободными уровнями. Согласно измерениям Холл-эффекта плотность внедрённых атомов — величииа порядка 101 , так что это взаимодействие мыслимо только в том случае, если радиус внедрённых атомов в десять раз больше, чем радиус нормального атома цинка. Кроме того, радиус атома водорода в среде с показателем преломления п должен быть в л- раз больше, чем радиус нормального атома. Таким образом, возможно, что электроны внедрённых атомов движутся по очень большим орбитам, поскольку окружающая среда сильно поляризована. [c.494]

Ф. с.— весьма чувствит. метод анализа. Так, в образце Ge, спектр к-рого приведён на рис., суммарная концентрация электрически активных примесей 10 1 % (теоретич, предел чувствительности Ф. с. ещё на неск. порядков ниже). Относит, концентрации разл, примесей в ПП измеряют по интенсивностям линий в спектре. Определение абс. концентраций требует дополнит, измерения концентрации эл-нов (или дырок) при такой темп-ре, когда все примеси термически ионизованы (см. Холла эффект). Ф. с. позволяет установить состав как осн., так и компенсирующих примесей в ПП. Существуют варианты Ф. с. лазерная магн. Ф. с. (лазерное фото возбуждение примесей в ПП, находящемся в магн. поле) и лазерная электрич. Ф. с. (ионизация возбуждённых светом примесных атомов электрич. полем вместо термоионизации). [c.829]

Поэтому при известном механизме раосеания совместное измерение эффекта Холла и дифференциальной термо-эдс позволяет оценить величину эффективной массы электрона. Кроме того, меняя степень легирования образца, можно проверить, является ли соответствующая зона (свободная >—для образца л-типа, валентная — для р-типа) параболической. Напоминаем, что в качестве грубого критерия вырождения электронного газа принимается совпадение уровня Ферми с дном зоны проводимости (с потолком валентной зоны для полупроводника р-типа), т. е. критическая концентрация электронов, соответствующая началу вырождения, определяется из равенства [c.142]

Бурное развитие электроники п фотоэлектроники в последнее десятилетие значительно расширило диапазон средств измерительной техники в теории машин. В последние годы техника, связанная с экспериментальными исследованиями машин, развивается за счет новых свойств полупроводников и диэлектриков, обладающих чувствительностью, в десятки раз превышающей чувствительность обычных тензодатчиков, что упростило и облегчило решение многих задач экспериментального исследования машин. Наряду с полупроводниками в последние годы в измерительную технику вошли диэлектрики, датчики, основанные на эффекте Холла, электрокинема тические датчики и другие средства измерения, основанные на достижениях современной физики, химии и электроники. [c.32]

Для измерения напряженноети магнитных полей используются магнитометры (тесламетры) на эффекте Холла, индукционные и феррозондовые с порогом реагирования 10 . . . 10 Тл, квантовые с порогом реагирования 10 . .. 10 Тл, сверхпро-водниковые с порогом реагирования 10 . . . Тл. Магни- [c.147]

Все эти эффекты могут использоваться для измерения перемещения магниточувствительного элемента в неоднородном магнитном поле [22]. Схема такого преобразователя, например, с элементом Холла, показана на рис. 19 (для удобства изображения направление поля повернуто в плоскость рисунка). Магнитное поле создается постоянным магнитом, причем подбирают такую его конфигурацию, чтобы в рабочем пространстве градиент поля был постоянным, й = Sq (1 + рл ), где х [c.207]

В области измерений электрических и магнитных величин (включая радиотехнические) созданы и функционируют 32 эталона. Они перекрывают не только большой диапазон значений измеряемых величин, но и широкий спектр условий их измерений, прежде всего частоты, доходящей до десятков гигагерц. Основу составляют эталоны, которые наиболее точно воспроизводят единицы и определяют размеры остальных производных единиц. Это государственные первичные эталоны единиц ЭДС, сопротивления и электрической емкости. Первые два разработаны недавно и основаны на квантовых эффектах Джозефсона и Холла. [c.38]

Измерение напряженности магнитного поля с использованием эффекта Холла [32]. В качестве материалов для датчиков Холла используются полупроводники, обладающие большой подвижностью носителей тока (Те. В1, Не, HgTe, 1пАз, 1п8Ь). [c.307]

Измерение напряженности магнитного полЛ с использованием эффект.а Холла. Э. д. с. Холла пропорциональна напряженности магнитного юля, пронизываю1цего датчик, при постоянной величине тока, проходящего через него. На рис. 9.46 приведена прин-mmHajOjuaH схема установки для измерения напряженности поля. [c.96]

Конечно, можно выразить свойства этих сплавов в виде структурной и температурной зависимости а(к) и объяснить их с помощью теорий Займана [304],Марча [24] и других подобных им теорий, но потребуется больше данных по дифракции, даже если будем иметь удовлетворительную, не основанную на модели свободных электронов теорию [150]. Эта и использованная здесь точки зрения несовместимы, так как, удовлетворительно выразив свойства через g (г) и, следовательно, через а (к), нужно еще объяснить с помощью исходных первоначальных данных о природе и свойствах межатомной связи, почему g (г) изменяется тем или иным образом с изменением температуры и состава. Между тем чувствительность к состоянию электронов в жидкости эффекта Холла и других измерений тоже имеет значение. Почти точно установлено, что поведение эффекта Холла типично для металлической связи (R отрицательна независимо от температуры), так как эта величина не особенно чувствительна к небольшому отклонению от действительно металлического поведения в жидких сплавах (см.ниже). [c.128]

Было интересно иметь подобные результаты для типично неметаллических жидкостей, таких как сульфиды и селениды таллия. При измерении эффекта Холла итер-мо-э.д.с. в сплавах системы Hg—In обнаружили отклонение от случая, когда электроны компонентов, составляющих расплав, ведут себя как свободные [435, 436]. Подобные же выводы сделаны на основании оптических измерений [437] (см. ниже). Эта система содержит два соединения, которые плавятся конгруэнтно при очень низкой температуре измерения проводили при комнатной [c.139]

Измерения вязкости, плотности, поверхностного натяжения и других неэлектронных параметров прямо не указывают на структуру, хотя в принципе можно определить прочность межатомной связи из этих данных с помощью одной из теорий жидкости, основанной на функции радиального распределения. Термодинамические и физические измерения высокочистых материалов могут дать информацию о явлениях пред- и послеплавления. Необходимо измерить удельную теплоемкость многих жидких металлов, особенно в широких температурных интервалах, чтобы исследовать истинную температурную зависимость спектра колебаний в этих материалах и его изменение после плавления. Нужны прямые электронные измерения, в частности эффекта Холла, термо-э.д. с. и магнитных свойств, чтобы точно установить степень, до которой можно применять модель свободных электронов к жидким металлам. Представляется широкое поле деятельности для работы над металлами с высокой точкой плавления, хотя здесь, конечно, имеются серьезные экспериментальные проблемы кажется, можно получить много прямых доказательств из некоторых необычных измерений — например, изучение аннигиляции позитронов и, следовательно, средней длины свободного пробега электронов или изучения мягкого рентгеновского спектра. Измерения ядерного магнитного резонанса и электронного спина также могут дать полезные результаты. Ясно, что требуется оче нь много экспериментальной информации, чтобы окончательно установить структуру жидких металлов и серьезно проверить с помощью эксперимента любую теоретическую обработку. [c.168]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...