אפקט הול קוונטי חלקי. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אפקט הול קוונטי חלקי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חשמל למתחילים

הרבה נכתב על אפקט הול, אפקט זה נמצא בשימוש אינטנסיבי בטכנולוגיה, אבל מדענים ממשיכים לחקור אותו. בשנת 1980 פיזיקאי גרמני

קלאוס פון Klitzung חקר את עבודת אפקט הול בטמפרטורות נמוכות במיוחד. בצלחת מוליכים למחצה דקה, von Klitzung שינה בצורה חלקה את עוצמת השדה המגנטי ומצא שהתנגדות הול אינה משתנה בצורה חלקה, אלא קופצת. גודל הקפיצה לא היה תלוי בתכונות החומר, אלא היה שילוב של קבועים פיזיקליים בסיסיים חלקי מספר קבוע. התברר שחוקי מכניקת הקוונטים שינו איכשהו את אופי אפקט הול. תופעה זו כונתה אפקט הול הקוונטי האינטגרלי. על תגלית זו קיבל פון קליצונג את פרס נובל לפיזיקה ב-1985.

שנתיים לאחר גילויו של פון קליצונג במעבדה של בל טלפון (אותה מעבדה שבה התגלה הטרנזיסטור), סטומר וצוי חקרו את אפקט הול הקוונטי באמצעות דגימה טהורה וגדולה במיוחד של גליום ארסניד שנעשתה באותה מעבדה. לדגימה הייתה דרגת טוהר כה גבוהה שהאלקטרונים עברו מקצה לקצה מבלי להיתקל במכשולים. הניסוי של סטומר וטסוי התרחש בטמפרטורה נמוכה בהרבה (כמעט אפס מוחלט) ועם שדות מגנטיים חזקים יותר מהניסוי של פון קליצונג (פי מיליון חזק מהשדה המגנטי של כדור הארץ).

להפתעתם הרבה, סטומר וטסוי מצאו קפיצה בהתנגדות של הול פי שלושה מזו של פון קליצונג. ואז הם מצאו קפיצות אפילו יותר גדולות. התקבל אותו צירוף של קבועים פיזיקליים, אך מחולק לא במספר שלם, אלא במספר חלקי. המטען של אלקטרון נחשב על ידי הפיזיקאים כקבוע, שאינו מתחלק בחלקים. ובניסוי הזה, כביכול, השתתפו חלקיקים בעלי מטענים חלקיים. האפקט נקרא אפקט הול הקוונטי השברירי.

שנה לאחר הגילוי הזה, Laughlin, עובד מעבדה, נתן הסבר תיאורטי על ההשפעה. הוא קבע כי השילוב של טמפרטורה נמוכה במיוחד ושדה מגנטי רב עוצמה גורם לאלקטרונים ליצור נוזל קוונטי בלתי ניתן לדחיסה.

אפקט הול קוונטי חלקי

האיור מציג זרימה של אלקטרונים (כדורים) החודרים מטוס באמצעות גרפיקה ממוחשבת. אי הסדירות של המישור מייצגת את התפלגות המטען של אחד האלקטרונים בנוכחות שדה מגנטי ואת המטען של אלקטרונים אחרים. אם מוסיפים אלקטרון לנוזל קוונטי, אז נוצר מספר מסוים של קוואזי-חלקיקים בעלי מטען חלקי (באיור, זה מוצג כקבוצת חצים לכל אלקטרון).

בשנת 1998 זכו הורסט סטומר, דניאל צוי ורוברט לאוגלין בפרס נובל לפיזיקה. נכון לעכשיו, H. Stormer הוא פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת קולומביה, D. Tsui הוא פרופסור באוניברסיטת פרינסטון, ור. Laughlin הוא פרופסור באוניברסיטת סטנפורד.

ראה מאמרים אחרים סעיף חשמל למתחילים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מסכי גיימינג MSI QD-OLED 03.11.2023

MSI הכריזה על קו חדש של מסכי גיימינג בטכנולוגיית QD-OLED, כולל דגמים עם מסכים מעוקלים ושטוחים.

ספינות הדגל של קו זה יהיו שני דגמים מעוקלים. הראשון, MAG 341CQP QD-OLED, כולל פאנל UWQHD QD-OLED 34R בגודל 1800 אינץ', המספק זמן תגובה של GTG של 0,03ms וקצב רענון של 175Hz. השני, MPG 491CQP QD-OLED, מציע פאנל DQHD 49R בגודל 1800 אינץ' עם יחס רוחב-גובה של 32:9. למסך זה יש קצב רענון של 144Hz וזמן תגובה של GTG של 0,03ms. שני הדגמים מאושרים לתקני VESA ClearMR 9000 ו-DisplayHDR True Black 400.

מסכי QD-OLED חדשים אלה כוללים מחברי HDMI 2.1 עם רוחב פס מלא של 48Gbps, תמיכה ב-120Hz, VRR ו-ALLM. מצב MSI Console תומך בפונקציית CEC (Consumer Electronics Control), המאפשר למשתמשים לשלוט במכשירים שלהם עם בקר יחיד. מחבר Type-C זמין גם לאינטראקציה עם מכשירים ניידים.

בנוסף, MSI מייצרת מספר מסכי גיימינג שטוחים. דגמי 27 אינץ' כגון MPG 271QRX QD-OLED ו-MAG 271QPX QD-OLED כוללים רזולוציית WQHD 2K, קצב רענון של 360Hz וזמן תגובה של 0,03ms GTG. כמו כן, מוצג צג בגודל 32 אינץ' ברזולוציית 4K וקצב רענון של 240 הרץ.

כל המסכים הללו כוללים גם ממשקי Type-C התומכים בהספק של עד 90W ותומכים במצב מסוף MSI.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מוצץ טיפת מים

▪ ראייה רחוקה דרך הטלפון

▪ אנרגיית הרוח תספק לברזיל חשמל באופן מלא

▪ עור אלקטרוני עם חיווי LED

▪ Transcend מודולי זיכרון DDR4 עבור מחשבים ושרתים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ נוריות של סעיף האתר. בחירת מאמרים

▪ מאמר לעיניים יפות. ביטוי עממי

▪ איך נראתה הקהילה היוונית של הפוליס? תשובה מפורטת

▪ מאמר בית הנוסע. עצות לטיול

▪ מאמר מד תדרים כמחולל של תדרים קבועים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה מגבר פס רחב המבוסס על הטרנזיסטור KT3115A. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר