Calculadora do coeficiente Hall

O efeito Hall ocorre quando uma corrente em um condutor ou semicondutor é exposta a um campo magnético perpendicular. Os portadores de carga são desviados lateralmente pela força magnética de Lorentz, acumulando carga nas bordas opostas da amostra. A diferença de potencial transversal resultante é chamada de tensão Hall. Sua magnitude e seu sinal revelam informações úteis sobre os portadores móveis do material. Para uma amostra retangular, o coeficiente Hall é a tensão Hall multiplicada pela espessura, dividida pelo produto da corrente e da intensidade do campo magnético. Com tensão em volts, espessura em metros, corrente em amperes e campo em teslas, o resultado tem unidade SI de metros cúbicos por coulomb. Preserve o sinal medido da tensão e as direções escolhidas da corrente e do campo, pois inverter qualquer uma delas inverte a tensão Hall. No modelo simples de um único portador, a concentração é o inverso do produto da carga elementar pelo módulo do coeficiente Hall. A calculadora usa o valor exato da carga elementar de 1.602176634e-19 coulombs e informa a concentração em portadores por metro cúbico. Um coeficiente negativo indica, por convenção, condução dominada por elétrons; um positivo indica portadores positivos ou lacunas. Essa interpretação pressupõe a convenção usual de orientação de tensão, corrente e campo magnético. Materiais reais podem conter vários tipos de portadores com mobilidades diferentes. Nesse caso, o coeficiente Hall medido é uma propriedade de transporte ponderada e seu inverso não fornece diretamente a concentração total. Materiais magnéticos também podem apresentar uma contribuição Hall anômala. Geometria, espessura não uniforme, posição dos contatos, temperatura, calibração do campo e tensões de offset afetam a precisão experimental. Inverter o campo e calcular a média das leituras antissimétricas de tensão é uma forma comum de remover offsets. A calculadora é adequada para introdução à física do estado sólido, caracterização de semicondutores e verificações rápidas em laboratório. Na geometria padrão de barra Hall, a espessura é a dimensão paralela ao campo magnético. A corrente é a corrente longitudinal da amostra, não a densidade de corrente. Se os dados estiverem em milivolts ou milímetros, converta-os primeiro para volts e metros. Para obter parâmetros precisos do material, use o resultado com análise de incerteza e um modelo de transporte apropriado.