El concepto de efecto Hall
Efecto Hall Cuántico: Esta es la versión mecánica cuántica del efecto Hall. Generalmente se considera como 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 ubicado en un campo magnético, el campo magnético ejercerá una fuerza sobre los electrones en el conductor perpendicular a la dirección del movimiento de los electrones, produciendo así una diferencia de potencial eléctrico en dos direcciones perpendiculares al conductor y al líneas de campo magnético.
Aunque este efecto se conoce y comprende desde hace muchos años, los sensores basados en el efecto Hall no fueron prácticos hasta que se realizaron avances significativos en la tecnología de materiales hasta la aparición de imanes constantes de alta resistencia y la capacidad de operar. en un pequeño circuito de acondicionamiento de señal para salida de voltaje. Dependiendo del diseño y la configuración, los sensores de efecto Hall se pueden utilizar como sensores de encendido/apagado o sensores lineales y se utilizan ampliamente en sistemas de energía.
Información ampliada:
El desarrollo del efecto Hall:
Aproximadamente 100 años después del descubrimiento del efecto Hall, el físico alemán Klitzing y otros estaban estudiando extremadamente El descubrimiento del efecto Hall cuántico en semiconductores a bajas temperaturas y fuertes campos magnéticos es uno de los sorprendentes avances de la física contemporánea de la materia condensada, por el que Klitzing ganó el Premio Nobel de Física en 1985. ?
Más tarde, el físico chino-estadounidense Cui Qi y los físicos estadounidenses Laughlin y Sturmer descubrieron el efecto Hall cuántico fraccionario cuando estudiaron el efecto Hall cuántico bajo un campo magnético más fuerte. El descubrimiento aportó una mayor comprensión de los fenómenos cuánticos. un paso más cerca, por el que ganaron el Premio Nobel de Física en 1998.
Hoy en día, el ex alumno de Fudan y profesor de Stanford, Zhang Shousheng, está cooperando con su alma mater para realizar una investigación sobre el "Efecto Hall del giro 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 de 0,1.
Dirigido por el académico Xue Qikun de la Universidad de Tsinghua, Instituto de Física de la Universidad de Tsinghua. , Academia de Ciencias de China y Un equipo compuesto por investigadores de la Universidad de Stanford logró un gran avance en el estudio del efecto Hall anómalo cuántico. Observaron el efecto Hall anómalo cuántico por primera vez en un experimento. Los científicos chinos observaron de forma independiente a partir de experimentos. También es un descubrimiento científico importante en la investigación básica en el campo de la física.