记录与报告说明_霍尔效应及其应用.docx

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1、霍尔效应及其应用基本原理:根据带电导体在磁场中受到洛伦兹力的原理，把一个通电的半导体的片状材料放入磁场中时，由于载流子的定向移动，在半导体材料上与磁场和电流方向垂直的方向上，就可以出现一个电压，称为霍尔电压。操作步骤和原始数据记录：1.记录表1：固定励磁电流，测量工作电流、霍尔电压1）如图3（P57）连接好电路；注意2号开关左侧下端接线柱的连线有改动。一一不使用中间的电流表，而是用1号来测量霍尔电压。2）旋转右侧的“励磁电流”旋钮，调整励磁电流到0.1A；3）旋转左侧的“工作电流”旋钮，调整工作电流到2.50mA；4）旋转右上侧的“调零电位器”，消除“失调电压”使1号电表的显示为零；注意此时的

2、3号闸刀开关必须悬空，即使励磁电流为零；5）将1、3号闸刀开关分别置于上、下状态，一共有4种组合。分别记下对应的霍尔电压值；6）再依次设置工作电流为：5.00、7.50、10.00,重复以上第3到第5步骤，分别得到各个工作电流所产生的霍尔电压；2.记录表2：固定工作电流，测量励磁电流、霍尔电压1）设定工作电流；2）消除失调电压；3）分别设置4种励磁电流值：4）使用类似的方法测量获得4个对应的霍尔电压值；3.实验报告中“数据处理及实验结果”填写要求：1）根据记录表1的4个霍尔电压Ul、U2、U3、U4,求出霍尔电压的平均值U”；2）根据公式（11）求得磁场强度从3）用坐标纸作的关系图；4）根据记

3、录表2的4个霍尔电压Ul、U2、U3、U4,求出霍尔电压的平均值U”；5）根据公式（11）求得磁场强度5；6）用坐标纸作的关系图。霍尔效应在两个方面的应用1 .半导体及其材料研究：通过实验测定材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型，载流子浓度，载流子迁移率等重要参数；再进一步测量它们随温度的变化，还可以研究材料的杂质电离能以及禁带宽度。由克力青、多尔达等在20世纪70年代末发现的量子霍尔效应，更不仅是一种新型的二维电阻标准，还可以改进一些基本物理常量的测量精度，是当代凝聚态物理和磁学最令人惊异的进展之一。克力青也因此而获得85年的诺贝尔物理学奖。2 .根据霍尔效应制作多种传感器件，在工业自动化技术、检测技术、信息处理等领域都有大量的应用O