Reja: Edvin Xoll tajribasi

Klassik va kavnt Xoll efekti
Reja:
1.
Edvin Xoll tajribasi
2.
Kvant Xoll effekti
3.
Klassik Xoll effekti
4.
Xulosa
5.
Foydalanilgan adabiyotlar
1879-yilda amerikalik fizik Edvin Xoll qiziq bir fizik tajriba o'tkazdi. U
yupqa to'rtburchak oltin plastinani kuchli magnit maydoniga, ushbu
magnit maydoni tekisligiga perpendikulyar tarzda joylashtirdi. Keling, x
va x' o'sha tilla to'rtburchakning ikkita qarama-qarshi tomonini
ifodalasin; y va y' esa qolgan yana ikkita qarama-qarshi tomoni bo'lsin.
Olim tilla to'rtburchakning x va x' tomonlariga batareykaning qutblarini
uladi van tok x yo'nalishda oqishni boshladi. Shunda Xoll hayrat bilan
shuni kuzatdiki, y va y' tomonlar orasida ham muayyan elektr
kuchlanishi yuzaga keldi,. Ushbu kuchlanish esa, tokning zichligi va
magnit maydoni qiymati Bz ning ko 'paytmasiga proporsional ekan.
Ko'p yillar mobaynida Xoll effektidan amaliy foydalanish sohasini
topish qiyin bo'ldi. Chunki, bunda hosil bo'layotgan kuchlanish qiymati
juda past edi. Lekin, ushbu effekt, XX-asrning ikkinchi yarmida butun
dunyo bo'ylab son-sanoqsiz sondagi ilmiy tadqiqotlar va tajriba-sinov
ishlanmalarida anchayin foydali manba sifatida qo'llanildi. Aytish joizki,
Xoll tomonidan bunday past kuchlanishni kashf qilishi, elektron kashf
qilinishidan naq 18-yil avvalroq sodir bo'lgan edi.
Xoll konstantasi RH-induksiyalangan elektr maydoni Ey ning, tok
zichligi jx va Bz ko 'paytmasi bilan o'zaro nisbatiga teng:
R,=Ey/li,*Bz)
y o 'qi bo`ylab yuzaga keladigan kuchlanish va tok kuchining o 'zaro
nisbati xoll qarshiligi deyiladi. Xoll konstantasi ham, xoll qarshiligi ham
qaralayotgan moddaning xossasi bo'ladi. Xoll effekti magnit maydoni
va tok tashuvchilarining zichligini o`lchashda juda ham qo`l keluvchi
muhim fizik effect bo'lib chiqdi. Biz ataylab, ,,tok tashuvchilari’’ degan
jumlani qo'llamoqdamiz. Chunki, biz bilgan elektr tokini nafaqat
elektronlar, balki boshqa turdagi zaryadlangan zarralar ham tashishi
mumkin Masalan, musbat zaryadlangan tok tashuvchilaridan
teshiklarni eslash o'rinli.
Magnit maydoni noldan ~ 10Tgacha skanerlanganda, platouxlar
ikki o'chovli elektron gazlarning Hall o'tkazuvchanligida, kriyojen
haroratda qanday ko'rinishi tushuntiriladi. Xoll platosida o xy =
ne²/h, bu erda n ajralmas, bo'ylama o'tkazuvchanlik esa
yo'qoladi. Bu ajralmas kvant Hall effekti. Bunday qurilmalardagi
bo'sh elektronlar klassik siklotron orbitalariga o'xshash Landau
miqdorini egallashi ko'rsatilgan. IQHE barqarorligi energiya
uzilish bilan emas, balki harakatchanlik bilan bog'liqligi
ko'rsatilgan. IQHE ning topologik kelib chiqishini ko'rsatadigan
tahlil takrorlanadi. Keyingi kasrli QHE tavsiflanadi: Lavlinning
kvazipartikulalarning IQHE jihatidan izohi keltirilgan. Hech
qanday magnit maydon bo'Ilmasa, kvant spin Hall effekti
kuzatiladi va bu erda tavsiflanadi. Vaqtning teskari o'zgarishi va
Kramer juftliklari asosiy talablar sifatida ko'riladi. Uning topologik
kelib chiqishi ta'riflangan.
Xoll fraktsiyali kvant tizimi endi elektronga ta'sir qilmaydigan elektron
gaz sifatida ishlov berilmaydigan elektronlar to'plamidir. ... Metall va
yarimo'tkazgichlarning elektron gaz tizimlaridan farqli o'laroq, ularning
o'tkazuvchanligi elektron va fononlarning tarqalishiga bog'liq.
Hall effekti va kvant Xoll effektining asosiy farqi shundaki, Hall effekti
asosan yarimo'tkazgichlarda Holli kvant effekti asosan metallarda sodir
bo'ladi Xoll effekti- bu o'tkazuvchan material bo'ylab oqayotgan
elektr tokiga ham, magnit maydonini qo'llashda tokka to'g'ri burchak
ostida qo'llaniladigan tashqi magnit maydonga ham perpendikulyar
elektr potentsialining hosil bo'lishini anglatadi. Bu ta'sir 1879 yilda
Edvin Xoll tomonidan kuzatilgan. Kvantli Hall effekti keyinchalik, Hall
effektining hosilasi sifatida aniqlandi.
Kvant zali effekti
Kvant zali effekti - bu past harorat va kuchli magnit maydoniga duchor
bo'lgan 2D elektron tizimida paydo bo'ladigan kvant mexanik
tushuncha. Bu erda "Hall o'tkazuvchanligi" kvantli Hall o'tishidan o'tadi
va kvantlangan qiymatlarni ma'lum darajada qabul qiladi. Kvant zali
effektining matematik ifodasi quyidagicha: Zal o'tkazuvchanligi = I
kanal /V Hall = ve 2 /soat I kanal - kanal oqimi, V Xoll - Hall zo'riqishi, e
- elementar zaryad, h - Plank doimiysi va v - to'ldiruvchi omil deb
nomlangan prefaktor, bu butun son yoki kasr qiymatdir. Shunday qilib,
biz kvant zali effekti "v" butun son yoki kasr bo'ladimi -yo'qligiga
qarab, kasrli kvant Hall effektining tamsayı ekanligini aniqlashimiz
mumkin.
Butun sonli kvant Xoll effekti o'ziga xos xususiyatga ega, ya'ni elektron
zichligi o'zgarganda kvantizatsiyaning davomiyligi. Bu erda, Fermi
darajasi toza spektral bo'shliqda bo'lganda, elektron zichligi doimiy
bo'lib qoladi; Shunday qilib, bu holat fermi darajasi cheklangan
holatlar soniga ega bo'lgan energiyaga to'g'ri keladi, lekin bu holatlar
mahalliylashtirilgan. Fraktsion kvant Xoll effektini ko'rib chiqsak, bu
murakkabroq, chunki uning mavjudligi asosan elektron-elektron o'zaro
ta'siriga bog'liq.
Xulosa - Xoll effekti vs Kvant zali effektiKvant Hall effekti klassik Hall
effektidan olingan. Hall effekti va kvant Xoll effektining asosiy farqi
shundaki, Hall effekti asosan yarimo'tkazgichlarda, Holli kvant effekti
asosan metallarda sodir bo'ladi
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Konpy.info
2.
Arxiv.uz
3.
Orbita.uz internet saytlari
|