Efekt Halla (kwantowy)

Z Wikipedii

Kwantowy efekt Halla ma te same podstawy co klasyczny efekt Halla ale występujący w niższych temperaturach i wyższych polach magnetycznych.

Obniżanie temperatury i zwiększanie pola magnetycznnego pozwala zaobserwować:

efekt Shubnikova - de Haasa (oscylacje kwantowe)
całkowity kwantowy efekt Halla
ułamkowy kwantowy efekt Halla

Warto wiedzieć, że całkowity kwantowy efekt Halla stosowany jest obecnie jako podstawa wyznaczania oma (jednostki oporu elektrycznego w układzie SI).

[edytuj] (Całkowity) kwantowy efekt Halla

(ang. IQHE / QHE - Quantum Hall Effect) uhonorowany Nagrodą Nobla w 1985 r. (patrz: linki na końcu artykułu) dla Klausa von Klitzinga. Stąd też nazwa niestandardowej jednostki oporu elektrycznego, klitzinga.

Warunkami koniecznymi do zaobserwowania kwantowego efektu Halla są:

bardzo niska temperatura (<4,2 K)
silne pole magnetyczne (do kilku tesli) - k.e.H. łatwo zaobserwować na wykresie oporu Halla (potencjał Halla podzielony przez prąd sterujący płynący wzdłuż próbki) od indukcji pola magnetycznego.
próbka musi mieć specjalną strukturę – taką, by elektrony przewodnictwa miały w niej swobodę tylko w dwóch wymiarach (ang. 2DES).

K.e.H polega na przyjmowaniu przez opór elektryczny materiału określonych dyskretnych wartości, podobnie jak inne skwantowane wielkosci fizyczne (ładunek elektryczny, pęd, energia elektronów w atomach pierwiastków chemicznych).