1. Wstęp teoretyczny
Zjawisko magnetooporowe polega na zmianie oporu elektrycznego materiału (przewodnika, półprzewodnika ), umieszczonego w zewnętrznym polu magnetycznym. Pod wpływem tegoż pola średnia droga swobodna nośników ładunku jest skrócona, co powoduje wzrost oporności próbki.
Jeśli pole magnetyczne jest prostopadle do kierunku płynięcie prądu obserwujemy zjawisko Halla, czyli powstanie poprzecznego pola elektrycznego w materiale. W takim układzie powstaje różnica potencjałów, miedzy dwoma przeciwległymi punktami próbki w kierunku prostopadłym do pola magnetycznego, zwana napięciem Halla U». Dzieje się tak, ponieważ na poruszające się w polu elektrony (lub dziury elektronowe) działa siła Lorenza, która to powroduje odchylenie nośników ładunku. Proces odchylania trwa do momentu zrównoważenia siły Lorenza przez poprzeczne hallowrskie pole elektryczne.
Pomiar napięcia Halla w konsekwentnie zwiększanym natężeniu pola pozwala obliczyć wspólczymiik Halla. Współczynnik ten w prosty sposób zależy od ruchliwości nośników prądu, czyli stosunku jego średniej prędkości do jego natężenia.
2. Pomiary i obliczenia dla próbki w temperaturze pokojowej
• Ze stanowiska pomiarowego spisano parametry użytego do doświadczenia materiału oraz początkowe natężenia.
Długość |
0,743 [cml |
Szerokość |
0.121 [cml |
Gnibość |
0,112 [cm] |
Natężenie prądu |
75 mA |
Tabela 1. Parametry próbki
• Ze stanowiska pomiarowego spisano zależność natężenia I od indukcji B
nateźenie [A] |
indukcja [kGs] |
indukcja [Tl |
1.0 |
2.50 |
0.250 |
1.5 |
3.75 |
0.400 |
2.0 |
5,00 |
0,500 |
2.5 |
6.00 |
0,600 |
3.0 |
6.60 |
0,660 |
3.5 |
7.20 |
0,720 |
4.0 |
7.50 |
0.750 |
4.5 |
8.00 |
0.800 |
5.0 |
8.25 |
0.825 |
5.5 |
8.50 |
0.850 |
6,0 |
8.75 |
0,875 |
6.5 |
9,10 |
0.910 |
7.0 |
9,25 |
0.925 |
7.5 |
9.40 |
0,940 |
8.0 |
9.60 |
0,960 |
8.5 |
9,75 |
0.975 |
9.0 |
9,80 |
0.980 |
9.5 |
10,10 |
1.010 |
10,0 |
10,50 |
1.050 |
Tabela 2.
Zależność natężenia od indukcji