一文读懂神奇的量子反常霍尔效应,未来科技革命有望由此产生( 三 )

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图2:外加电源形成回路后的导体,来源:中国科普博览

此时再加入磁场后,电子受到洛伦兹力作用,发生偏转,偏转的结果将使得大量电子堆积于导体一侧,这些堆积的电子将产生纵向电压。

一文读懂神奇的量子反常霍尔效应,未来科技革命有望由此产生

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动图3,外加磁场后导电回路中的电子运动,来源:中国科普博览

最终,纵向电压向电子施加的电磁力与磁场形成的洛伦磁力将达到平衡,使得后来的电子能顺利通过不会偏移,此时产生的内建电压称为霍尔电压。

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动图4,建立平衡后的导体回路,来源:中国科普博览

在发现140余年的时间里,霍尔效应在电力电子,特别是传感器等领域获得了广泛的应用。现代汽车上应用霍尔效应原理制成的霍尔器件包括,汽车速度表及里程表,各种用电负载的电流检测及工作状态诊断,发动机转速及曲轴角度传感器,各种抗干扰开关等等。

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