Квантовый эффект Холла

Квантовый эффект Холла (или целочисленных квантовый эффект Холла) является по сути квантово-механической версии классического эффекта Холла, который наблюдается в двухмерных системах электронного газа в случае низких температур и сильных магнитных полей, в которых холивська электрическая проводимость σ принимает дискретные значения:

$\ Sigma = \ nu \; \ frac {e ^ 2} {h},$

где есть элементарный заряд электрона, а - постоянная Планка. В "обычном" квантовом эффекте Холла, известном как целочисленных квантовый эффект Холла, величина ν принимает только целочисленных значения (ν = 1, 2, 3, ...). Однако существует также и дробный эффект Холла, в котором величина ν принимает дробные значения (ν = 2/7, 1/3, 2/5, 3/5, 5/2, ...)

История

Цилочисленне квантования холивськои проводимости впервые теоретически предсказано Андо, Матсумото и Уемура в 1975 году на основе приближенных вычислений. Несколько исследователей в то время наблюдали необычный характер проводимости инверсионных слоев электронов / дырок на поверхности раздела "диэлектрик - полупроводник" в специально изготовленных для этих целей МДП-транзисторах. Однако только в 1980 году Клаус фон Клитцинг сделал непредсказуемое экспериментальное открытие, состоящее в квантовании холивськои проводимости. В 1985 году Клаусу фон Клитцингу была присуждена Нобелевская премия в области физики за это открытие. Элементарную теорию целочисленного эффекта Холла разработал Роберт Лафлин. Если целочисленных эффект наблюдался на поверхности кремния, то дробный вариант эффекта наблюдался дальнейшем в инверсионных слоях гетероструктур на основе арсенида галлия.

В 1982 году Дэниел Цуи (Daniel Tsui) и Хорст Штермер (Horst Stormer) отметили, что "плато" в холливському опоре наблюдается не только при целых значениях величины ν, но и при сильных магнитных полях дробное - ν = 1/3. В дальнейших экспериментах были найдены другие дробные значения 2/5, 3/7 ... В 1998 году Цуи, Штермер и Лафлин получили Нобелевскую премию в области физики за открытие и теоретическое объяснение этого явления.

Смотрите также

Литература

T. Ando, Y. Matsumoto, and Y. Uemura, J. Phys. Soc. Jpn. 39, 279 (1975) doi : 10.1143/JPSJ.39.279
K. von Klitzing, G. Dorda, and M. Pepper, Phys. Rev. Lett. 45, 494 (1980) doi : 10.1103/PhysRevLett.45.494
RB Laughlin, Phys. Rev. B. 23, 5632 (1981) doi : 10.1103/PhysRevB.23.5632
Integral quantum Hall effect for nonspecialists, DR Yennie, Rev. Mod. Phys. 59, 781 (1987) doi : 10.1103/RevModPhys.59.781
25 years of Quantum Hall Effect, K. von Klitzing, Poincar? Seminar (Paris-2004). Postscript.
Quantum Hall Effect Observed at Room Temperature, Magnet Lab Press Release [1]
Room-Temperature Quantum Hall Effect in Graphene, KS Novoselov et al., Science 315 1379 (9 Mar 2007) doi : 10.1126/science.1137201
JE Avron, D. Osacdhy and R. Seiler, Physics Today, August (2003)
Very-Low-Frequency Resonance of MOSFET Amplifier Parameters, Solid-State Electronics, Vol.37, No.10, pp. 1739-1751, 1994.
Very-Low-Frequency (VLF) Investigations of the MOSFET's High-order Derivatives, Solid-State Electronics, Vol.38, No.3, pp. 661-671, 1995.

Это незавершенная статья по физики.
Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив ее.