홀 효과

홀 효과는 전류와 자기장에 의해 모든 전도체 물질에 나타나는 효과이다. 전류가 흐르는 전기 전도체에 수직하게 자기장이 걸릴 때, 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 홀전압이라 한다.

홀효과이론

고전적 이론은 로런츠 힘을 사용하는 방법으로 약한 자기장,상대적으로 높은 온도에서 아주 유용하다.

한 종류의 전하 운반자 (여기에서는 전자)만이 있는 도체판에서, 홀 전압 V_H 은

이고 여기서 I는 판 위로 흐르는 전류, B는 수직으로 걸린 자기장, d는 판의 두께, q는 전자의 전하 n 은 전하 운반자 밀도다. 홀 계수는 다음과 같이 정의된다.

$R_{H}={\frac {E_{y}}{j_{x}B}}$

여기에서 j는 전하를 운반하는 전자의 전류 밀도이고, $E_{y}$는 유도된 전기장이다. SI단위를 사용할 때 이는

$R_{H}={\frac {E_{y}}{j_{x}B}}={\frac {dV_{H}}{IB}}=-{\frac {1}{nq}}$

가 된다.

따라서, 홀 효과는 전하 운반자 밀도나 자기장을 측정하는데 유용하다.

참고 문헌

• The Hall effect in metals and alloys,2nd ed(1972, C.M.Hurd)

같이 보기

• 콘덴서
• 홀 프루브
• 열 홀 효과
• 스핀 홀 효과
• 양자 홀 효과
• 네른스트 효과