Noinеrtsial sanoq tizimlaridagi inersiya kuchlari

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.
Hall effekti va kvant zal effekti o'rtasidagi farq nima?
Hall effekti va kvant Xoll effektining asosiy farqi shundaki, Hall effekti asosan yarimo'tkazgichlarda, Holli kvant effekti asosan metallarda sodir bo'ladi. Hall effekti va kvant Xoll effektining yana bir muhim farqi shundaki, Hall effekti kuchsiz magnit maydon va o'rtacha harorat bo'lgan joyda sodir bo'ladi, Kvant Zali effekti esa kuchli magnit maydonlarni va ancha past haroratni talab qiladi.

Quyida infografikada Hall effekti va kvant Hall effekti o'rtasidagi farqlar keltirilgan.

Kvant 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.
Xoll effekti va uning qo‘llanishi: Tokli o‘tkazgich magnit mydonga kiritilsa, tokni tashuvchi haraktdagi zaryadlarga Lorens kuchi ta’sir etadi. Buning oqibatini batafsil o‘rganish uchun o‘tkazgich muntazam (parallelopipid) shaklga ega deb hisoblaylik.
O‘tkazuvchanlik zarralarining tartibli harakat tezligi bo‘lsin. Magnit maydon induksiyasi o‘tkazgichning yon sirtlaridan biriga tik va etarlicha kichik bo‘lsin. Maydonni kichikligi shunday bo‘lishi kerakki, o‘tkazgichda zarralarning aylanma harakati kuzatilmasin. Zarraga ta’sir etuvchi Lorens kuchi o‘tkazgichning magnit maydonga parallel joylashagan yon sirtlarida (rasmda yuqorigi sirtda) erkin zaryadlarni ortishiga, qarshi sirtda ularning kamomadi vujudga kelishiga olib keladi. Zaryadlarning bunday qayta taqsimotidan vujudga kelgan qo‘shimcha elektr maydon ta’siri Lorens kuchiga tenglashgach to‘xtaydi:
O‘tkazgichning ko‘ndalang yo‘nalishdagi o‘lchami (magnit maydonga tik va maydon bo‘ylab) bo‘lsa, o‘tkazgichning ko‘ndalang yo‘nalishida kuchlanish vujudga keladi (Xoll kuchlanishi) va uni tajribada o‘lchash mumkin.
Bu hodisa E.Xoll tarafidan 1879 yili kashf etilgan va uning ismi bilan ataladi.
Xoll kuchlanishining ishorasi o‘tkazuvchanlik zaryadlarini ishorasi bilan bog‘liq bo‘lib, bu ishorani tajribada aniqlash imkonini beradi. Tajriba metallardan boshqa o‘tkazgichlar bilan o‘tkazilganda (yarimo‘tkazgichlar, eritmalar, gazlar), bu ham o‘tkazgich haqida muhim ma’lumotdir. Bundan tashqari Xoll kuchlanishigi qarab zarralarining o‘rtacha tartibli harakat tezligini aniqlash mumkin, bu esa mikroskopik ma’lumotdir.