Qual é o efeito do Hall Quantum?

O efeito do Hall Quantum é uma teoria bem aceita na física que descreve o comportamento dos elétrons dentro de um campo magnético a temperaturas extremamente baixas. As observações do efeito comprovam claramente a teoria da mecânica quântica como um todo. Os resultados são tão precisos que o padrão para a medição da resistência elétrica use o efeito do salão quântico, que também sustenta o trabalho realizado em supercondutores. Os portadores de carga, que geralmente são elétrons, mas podem ser prótons, espalhados ao lado do condutor devido à influência do campo magnético. O fenômeno pode ser visualizado como uma série de carros empurrados de lado devido a um vento forte enquanto desce uma rodovia. Os carros seguem um caminho curvo enquanto tentam avançar, mas são forçados de lado.

Uma diferença de potencial entre os lados do condutor se desenvolve.A diferença de tensão é bem pequena e é uma função da composição do condutor. A amplificação do sinal é necessária para criar instrumentos úteis com base no efeito Hall. Esse desequilíbrio no potencial elétrico é o princípio por trás de uma sonda Hall que mede campos magnéticos.

Com a popularidade dos semicondutores, os físicos ficaram interessados ​​em examinar o efeito do salão em folhas tão finas que os portadores de carga estavam essencialmente restritos ao movimento em duas dimensões. Eles aplicaram a corrente a folhas condutoras sob fortes campos magnéticos e baixas temperaturas. Em vez de ver elétrons puxados para o lado em caminhos contínuos curvos, os elétrons fizeram saltos repentinos. Havia picos acentuados na resistência ao fluxo em níveis específicos de energia, à medida que a força do campo magnético foi alterada. Entre os picos, a resistência caiu para um valor próximo a zero, uma característica de baixa temperatura sUPERCONDUTORES.

Os físicos também perceberam que o nível de energia necessário para causar um pico de resistência não era uma função da composição do condutor. Os picos de resistência ocorreram em múltiplos de número inteiro um do outro. Esses picos são tão previsíveis e consistentes que os instrumentos baseados no efeito quântico Hall podem ser usados ​​para criar padrões de resistência. Tais padrões são essenciais para testar a eletrônica e garantir desempenho confiável.

A teoria quântica da estrutura atômica, que é o conceito de que a energia está disponível em pacotes integrais discretos no nível subatômico, previu o efeito quântico do salão em 1975. Em 1980, Klaus von Klitzing recebeu o prêmio Nobel em física para sua descoberta que o efeito quântico era realmente o descendente, o significado de significado. O efeito Quantum Hall tornou -se outro argumento em apoio à natureza quântica da matéria.