霍尔效应-龚彦晓

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1、友情提醒请在考勤表上登记,并按序号对号入座请保持安静,并将手机等通讯工具静音或关机请将书包和文具等用品放置到实验桌侧边的格柜里请积极参加实验中心网站上的实验教学网络评教系统本学期物理实验课程成绩评定总成绩由所有实验成绩、笔试统考、预备实验加分、课程论文和班级成绩规格化因子等综合评定每个实验项目成绩由40%报告成绩+60%课堂成绩（预习、操作、态度等）综合评定缺席两次及以上，则重修，含选做实验数据教师未签字者视为缺席一周内完成实验报告，交相应报告柜(必做和选择的报告柜不同)，切勿交错，防止遗失而影响成绩。实验报告上写清楚上课时间、任课教师姓名等信息。迟交（含因错交报告柜而延迟的）者，给予一定扣分

2、成绩优良的论文将在课程总成绩中适当加分，希望总评成绩为“优秀”的同学必须提交课程小论文，论文成绩合格方能拿优本学期物理实验课程成绩评定10％左右优秀（90分及以上）；40％左右良好（80—89分）35％左右中等（70—79分）；15％左右及格和及格以下（69分以下）成绩基本分布平时实验成绩≥60分≥60分≥60分≥90分≥90分课程论文成绩优良中差未提交学期总评成绩加分+10分+5分+0分总成绩不得为优课前预习基本要求课前必须预习并完成预习报告课上检查预习情况，合格者进行实验，不合格者重新预习明白实验目的、原理、方法设计原始数据记录表格问题与思考实验报告基本要求实验原理实验步骤实验数据处理及分

3、析实验后写，需详细如实记录实验过程，尽量用自己的话描述正确计算，将所用公式写出来正确表示有效数字注意图、表的规范根据要求做好文字分析讨论实验结果是否合理,误差分析，实验中存在的问题及需要改进的地方,感想、意见和建议简要原理(或定律)、计算公式、必要的图，尽量用自己的话表述霍尔效应的研究和利用霍尔效应测磁场授课教师：龚彦晓【大学物理实验】Email:yxgong@seu.edu.cnTel:13675100825霍尔效应1.电子2.导体3.磁铁4.磁场5.电源置于磁场中的导体，如果电流方向与磁场垂直，电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边，则在垂直于电流和磁场的方向形成电压，称为霍尔效应电场力与洛伦兹

4、力平衡，产生的内建电压称为霍尔电压半导体的霍尔效应要强于导体霍尔效应的发现霍尔效应是于1879年由美国约翰·霍普金斯大学罗兰教授的二年级研究生霍尔研究金属的导电机理时发现的当时还没有发现电子，也没有人知道金属中导电的机理霍尔注意到著名的英国物理学家麦克斯韦和瑞典物理学家爱德朗在一个问题上的分岐EdwinHerbertHall(1855-1938)霍尔效应的发现爱德朗在1878年发表的一篇论文中明确指出：我们必须记住，作用在穿过磁力线的有电流流过的导体上的机械力，不是作用在电流上的，而是作用在流过电流的导体上的。……在导体中，电流的本身完全不受磁铁接近或其他电流的影响麦克斯韦在《电和磁》一书中写

5、道：磁铁作用在一固定导体中的电流上，与它作用在自由移动的导体上完全相同的霍尔效应的发现霍尔在罗兰教授的支持下，准备用实验来回答这样一个问题：磁场对于在导线中通过的电流到底有没有影响？霍尔将这一发现以《磁铁对电磁的新作用》一文发表于当年《美国数学杂志》上．当时新闻界誉为“过去五十年中电学方面最重要的发现．”著名的英国物理学家开尔文认为，霍尔的发现可以和法拉第发现电磁感应相比拟英国物理学家洛奇也曾有类似想法，但慑于麦克斯韦的权威，放弃实验。遗憾！不迷信权威，尊重科学，敢于向权威挑战！不怕失败，反复实践，坚韧不拔的精神！量子霍耳效应霍尔效应的发展分数量子霍尔效应1980年，德国物理学家冯•克利青19

6、85年的诺贝尔物理学奖1982年，美国物理学家崔琦，劳克林，施特默1998年的诺贝尔物理学奖。量子自旋霍尔效应美国物理学家张首晟预言，已被实验证实美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一霍尔效应的应用——霍尔器件测量半导体特性测量磁场磁流体发电电磁无损探伤霍尔传感器1959年第一个商品化的霍尔器件问世1960年就发展成为近百种通用型的测量仪器霍尔效应的基本原理IqFelFmBdbUH:霍尔电压Fm=Fen：载流子浓度；KH：霍尔元件的灵敏度；RH：霍尔系数，只与所用材料的载流子性质有关UH>0，电子导电UH<0，空穴导电霍尔效应的应用研究半导体材料的性能（1）测量载流子浓度（2）测量电

7、导率（单位体积的电阻的倒数）迁移率表征导电材料中载流子在外电场作用下的活动能力，表示单位电场作用下载流子的平均漂移速度测磁场（3）测量迁移率霍尔效应中副效应的消除不等位电势差未加磁场时，两个测量电极也处于不同的等势面上实验中首先要调零，以消除不等为电势差各种热电、热磁副效应测得的电压除了霍尔电压UH外还包括厄廷豪森效应UE，里纪-勒杜克效应URL，能斯脱效应UN这些电压与工作电流I和磁感应强度B的