El concepto de efecto Hall

Efecto Hall Cuántico: Esta es la versión mecánica cuántica del efecto Hall. Generalmente se considera que es el nombre colectivo del efecto Hall cuántico entero y del efecto Hall cuántico fraccionario.

El efecto Hall fue descubierto por el físico Hall en 1879. Define la relación entre el campo magnético y el voltaje inducido. Este efecto es completamente diferente a la inducción electromagnética tradicional. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor en un campo magnético, el campo magnético produce una fuerza perpendicular a la dirección del movimiento del electrón, creando así una diferencia de potencial en dos direcciones perpendiculares al conductor y a las líneas de inducción magnética.

Aunque este efecto se conoce y comprende desde hace muchos años, los sensores basados ​​en el efecto Hall no han sido prácticos hasta que la tecnología de los materiales ha mejorado mucho y hasta que se dispone de imanes constantes de alta resistencia y circuitos de acondicionamiento de señales que operar con salidas de voltaje pequeño. Dependiendo del diseño y la configuración, los sensores de efecto Hall se pueden utilizar como sensores de encendido/apagado o sensores lineales, y estos sensores se utilizan ampliamente en sistemas de energía.

Datos ampliados:

El desarrollo del efecto Hall;

Aproximadamente 100 años después del descubrimiento del efecto Hall, el físico alemán Kliching y otros trabajaron en extremadamente bajo El descubrimiento del efecto Hall cuántico al estudiar semiconductores bajo campos magnéticos suaves y fuertes es uno de los avances sorprendentes en la física contemporánea de la materia condensada, por el que Klitsch ganó el Premio Nobel de Física. ?

Más tarde, el físico chino-estadounidense Cui Qi y los físicos estadounidenses Laughlin y Stormer descubrieron el efecto Hall cuántico fraccionario al estudiar el efecto Hall cuántico en campos magnéticos más fuertes. Este descubrimiento permitió a la gente comprender mejor los fenómenos cuánticos y ganaron el Premio Nobel de Física en 1998.

Ahora, Zhang Shousheng, ex alumno de la Universidad de Fudan y profesor de la Universidad de Stanford, está colaborando con su alma mater para estudiar el efecto Hall del espín cuántico. El "efecto Hall del giro cuántico" fue predicho por primera vez por el profesor Zhang Shousheng y luego fue confirmado mediante experimentos. Este logro es uno de los diez primeros avances científicos del año 2007 seleccionados por la revista americana "Science".

Si este efecto funciona a temperatura ambiente, podría dar lugar a nuevos dispositivos informáticos "espintrónicos" de bajo consumo. Muchos sensores de voltaje y corriente de alta precisión utilizados en la industria se fabrican basándose en el efecto Hall y la precisión del error puede alcanzar menos del 0,1%.

Un equipo dirigido por el académico Xue Qikun de la Universidad de Tsinghua y compuesto por investigadores de la Universidad de Tsinghua, el Instituto de Física de la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Stanford ha logrado un gran avance en el estudio de la cuántica. Efecto Hall anómalo. En el experimento observaron por primera vez el efecto Hall anómalo cuántico. Se trata de un importante fenómeno físico observado de forma independiente por científicos chinos y un importante descubrimiento científico en la investigación básica en el campo de la física.