Calculateur du coefficient de Hall

L'effet Hall apparaît lorsqu'un courant traversant un conducteur ou un semi-conducteur est soumis à un champ magnétique perpendiculaire. La force magnétique de Lorentz dévie les porteurs de charge latéralement, ce qui accumule des charges sur les bords opposés de l'échantillon. La différence de potentiel transversale qui en résulte est la tension de Hall. Sa valeur et son signe renseignent sur les porteurs mobiles du matériau. Pour un échantillon rectangulaire, le coefficient de Hall est la tension de Hall multipliée par l'épaisseur, divisée par le produit du courant et du champ magnétique. Avec la tension en volts, l'épaisseur en mètres, le courant en ampères et le champ en teslas, le résultat s'exprime en mètres cubes par coulomb dans le SI. Conservez le signe mesuré de la tension et les directions choisies du courant et du champ, car inverser l'une de ces directions inverse la tension de Hall. Dans le modèle simple à un seul type de porteur, la concentration est l'inverse du produit de la charge élémentaire et de la valeur absolue du coefficient de Hall. Le calculateur utilise la charge élémentaire exacte de 1.602176634e-19 coulombs et indique la concentration en porteurs par mètre cube. Un coefficient négatif indique conventionnellement une conduction dominée par les électrons, et un coefficient positif des porteurs positifs ou des trous. Cette interprétation suppose la convention habituelle d'orientation de la tension, du courant et du champ. Les matériaux réels peuvent contenir plusieurs types de porteurs de mobilités différentes. Le coefficient mesuré est alors une propriété de transport pondérée, dont l'inverse ne donne pas directement la concentration totale. Les matériaux magnétiques peuvent aussi présenter une contribution de Hall anormale. La géométrie, l'épaisseur non uniforme, la position des contacts, la température, l'étalonnage du champ et les tensions de décalage influencent la précision. Inverser le champ et moyenner les lectures de tension antisymétriques est une méthode courante pour éliminer les décalages. Ce calculateur convient à l'initiation à la physique du solide, à la caractérisation des semi-conducteurs et aux contrôles rapides au laboratoire. Dans la géométrie standard en barre de Hall, l'épaisseur est la dimension parallèle au champ magnétique. Le courant est le courant longitudinal de l'échantillon, pas sa densité. Convertissez d'abord les millivolts et millimètres en volts et mètres. Pour obtenir des paramètres précis du matériau, associez le résultat à une analyse d'incertitude et à un modèle de transport approprié.