양자 홀 효과는 무엇입니까?

양자 홀 효과는 매우 낮은 온도에서 자기장 내의 전자의 거동을 설명하는 물리학에서 잘 받아 들여진 이론입니다. 효과의 관찰은 양자 역학 이론 전체를 명확하게 입증한다. 결과는 매우 정확하여 전기 저항 측정의 표준은 양자 홀 효과를 사용하여 초전도체에 대한 작업을 뒷받침합니다.

1879 년에 Edwin Hall에서 발견 한 홀 효과는 전류의 전류가 자기장에 배치 된 도체를 통과 할 때 관찰됩니다. 일반적으로 전자이지만 양성자 일 수있는 전하 캐리어는 자기장의 영향으로 인해 도체의 측면에 흩어져 있습니다. 이 현상은 고속도로를 내려 가면서 강한 바람으로 인해 옆으로 밀려 나면 일련의 자동차가 옆으로 밀려 나면서 시각화 될 수 있습니다. 자동차는 앞으로 운전하려고 시도하지만 옆으로 강제로 굽은 길을 택합니다.

도체의 측면 사이의 잠재적 차이가 발생합니다.전압 차이는 상당히 작으며 도체 구성의 함수입니다. 홀 효과를 기반으로 유용한 도구를 만드는 데 신호의 증폭이 필요합니다. 전위의 이러한 불균형은 자기장을 측정하는 홀 프로브의 원칙입니다.

반도체의 인기로 물리학 자들은 호일의 홀 효과를 너무 얇게 검사하는 데 관심을 갖게되었고, 전하 운반체는 본질적으로 두 차원의 움직임으로 제한되었습니다. 그들은 강한 자기장과 저온 하에서 전도성 포일에 전류를 적용했습니다. 곡선 연속 경로에서 전자가 옆으로 당겨지는 대신, 전자는 갑자기 점프를했습니다. 자기장 강도가 변경됨에 따라 특정 에너지 수준에서 흐름에 대한 저항에 날카로운 피크가 있었다. 피크 사이에서 저항은 제로 근처의 값으로 떨어졌으며, 저온 S의 특징입니다.Uperconductors.

물리학 자들은 또한 저항을 유발하는 데 필요한 에너지 수준이 도체의 구성의 기능이 아니라는 것을 깨달았습니다. 저항 피크는 서로의 전체 수의 배수에서 발생했습니다. 이러한 피크는 예측 가능하고 일관성이 높으며 양자 홀 효과에 기초한기구를 사용하여 저항 표준을 생성 할 수 있습니다. 이러한 표준은 전자 제품을 테스트하고 신뢰할 수있는 성능을 보장하는 데 필수적입니다.

원자 구조의 양자 이론은 에너지가 아 원자 수준의 개별적, 전체 패킷에서 이용할 수 있다는 개념 인 1975 년 초에 양자 홀 효과를 예측했다. 1980 년에 Klaus von Klitzing은 양자 홀 효과가 실제로 이산에 대한 물리학에서 노벨상을 받았다. 양자 홀 효과는 물질의 양자 특성을 뒷받침하는 또 다른 주장이되었습니다.