Hall effect

소개

홀 효과의 개념에 대해서 이해하고 홀 전압을 측정을 통해 자기장과 홀 전압과의 관계, 홀 계수의 크기와 부호결정, 전하 수송체 밀도 등을 구해보고 비정상 홀 효과에 대해서도 알아본다.

목차

1. About Hall Effect
2. Hall Effect(홀 효과)란?
3. 전하 수송체
4. 홀전압(Hall Voltage)
5. Hall 측정

본문내용

□ 목적
· 본 실험에서는 홀 효과의 개념에 대해서 이해하고 홀 전압을 측정을 통해 자기장과 홀 전압과의 관계, 홀 계수의 크기와 부호결정, 전하 수송체 밀도 등을 구해보고 비정상 홀 효과에 대해서도 알아본다.
□ 원리 및 이론
1. About Hall Effect
Hall effect는 1897년 Hall이 미국의 존스 홉킨스 대학에서 Henry A. Rowland 밑에서 대학원 생으로 있을 때 발견하였다. Hall은 current가 흐르는 도선이 자석에 의해 힘을 받는 것을 알고서 도선 전체가 힘을 받는 것인지 아니면 도선 내의 electron(current)만이 힘을 받는 것인지 알고 싶어했다. 그는 후자가 맞을 것이란 생각에 `만약 고정된 도선 내의 current 자신이 자석에 끌린다면, current는 도선의 한쪽으로 흘러나와야 하겠기에 도선의 전기저항이 증가할 것`이란 가정에 따라 실험을 행하였다. 실험은 결국 magnetroresistance을 찾는 것으로 당시의 실험 정밀도로는 알기 어려울 정도로 변화가 작아서 실패하였다. 그는 여기에 실망하지 않고 `만약 자석이 current를 당기더라도 도선 바깥으로 끄집어낼 수 없는 정도라면 도선 내에 한 쪽 벽으로 전기적인 응력이 생겨날 것이고 이 응력은 전압(전위차)으로 나타날 것`이라고 가정하여 전위차를 측정해보게 되었다. 이것이 Hall voltage이고 이로써 Hall effect가 발견되었다. 이런 Hall effect의 발견으로 charge carrier가 어떤 부호의 charge인지 그리고 얼마나 빨리 이동할 수 있는지를 알아낼 수 있게 되었고 또한 magnetic field의 크기와 방향을 알아내는데도 유용하게 쓰이게 되었다.
2. Hall Effect(홀 효과)란?
금속이나 반도체 등의 고체를 자기장 속에 놓고, 자기장의 방향에 직각으로 고체 속에 전류를 흘리면, 두 방향 각각에 직각방향으로 고체 속에 전기장이 나타나는 현상을 홀 전압(Hall Voltage)이라 하고, 이 홀 전압이 생기는 현상을 홀 효과(Hall Effect)라 한다.
3. 전하 수송체
자기장내에서 움직이는 전하는 힘(자기력)을 받는다. 힘을 받은 전하는 힘의 방향으로 움직이나 박막, 도선 등 제한된 크기의 물체내에 있는 전하의 경우에는 전하가 물체의 바깥으로 쉽게 나갈 수가 없으므로,

참고자료

· 없음