Эффект Холла. Эффект Холла (Э.Г. Холл, 1879г) наблюдается в любых проводниках и состоит в появлении в проводнике с током

Эффект Холла (Э.Г. Холл, 1879г) наблюдается в любых проводниках и состоит в появлении в проводнике с током, плотность которого J, помещенном в магнитное поле H, электрического поля в направлении, перпендикулярном току J и полю H. Если образец имеет форму пластины толщиной d, то напряжение U, можно определить по формуле: .

Значение коэффициента Холла , выраженное через концентрацию носителей n и заряд электрона e, имеет для металлов порядок 10 ^{– 9}м³/Кл, для полупроводников 10 ^{– 1}м³/Кл. Для изготовления датчиков магнитного поля в измерительной технике чаще используют полупроводниковые образцы Ge, InSb, InAs. Как правило, такой датчик имеет форму, похожую на транзистор размером 4,6 мм и снабжается усилителем напряжения. В результате измеряемое напряжение составляет в умеренных полях несколько десятков милливольт. Холловские элементы используют и в вычислительной технике для аналогового перемножения сигналов: при этом текущий по образцу ток пропорционален первому сигналу, а второй формирует модуляцию магнитного поля.

Возникновение ЭДС Холла связано с тем, что носители тока, движущиеся со скоростью V, отклоняются в магнитном поле и частично попадают на боковую стенку образца. В результате на боковой грани происходит накопление зарядов и возникает поперечное электрическое поле, которое, в свою очередь ограничивает прибытие на стенку новых зарядов. В равновесии электрическая сила уравновешивает магнитную силу: . Выражая скорость движения носителей через ток и концентрацию, а напряженность поля, через электрическое напряжение и геометрические параметры образца, можно получить приведенную выше формулу. Эффект Холла наблюдается и в ферромагнетиках, но в них он проявляет нелинейную зависимость напряжения от внешнего поля.