To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Wrocław, 23.04.2013
Laboratorium „Fizyki Ciała Stałego”
Politechnika Wrocławska
ćw 7 - magnetoopór
Joanna Kwiotek 181833
Wstęp teoretyczny
Zjawisko magnetooporowe polega na zmianie oporu elektrycznego materiału (przewodnika, półprzewodnika ), umieszczonego w zewnętrznym polu magnetycznym. Pod wpływem tegoż pola średnia droga swobodna nośników ładunku jest skrócona, co powoduje wzrost oporności próbki. Jeśli pole magnetyczne jest prostopadłe do kierunku płynięcie prądu obserwujemy zjawisko Halla, czyli powstanie poprzecznego pola elektrycznego w materiale. W takim układzie powstaje różnica potencjałów, miedzy dwoma przeciwległymi punktami próbki w kierunku prostopadłym do pola magnetycznego, zwana napięciem Halla UH. Dzieje się tak, ponieważ na poruszające się w polu elektrony (lub dziury elektronowe) działa siła Lorenza, która to powoduje odchylenie nośników ładunku. Proces odchylania trwa do momentu zrównoważenia siły Lorenza przez poprzeczne hallowskie pole elektryczne. Pomiar napięcia Halla w konsekwentnie zwiększanym natężeniu pola pozwala obliczyć współczynnik Halla. Współczynnik ten w prosty sposób zależy od ruchliwości nośników prądu, czyli stosunku jego średniej prędkości do jego natężenia. Pomiary i obliczenia dla próbki w temperaturze pokojowej
Ze stanowiska pomiarowego spisano parametry użytego do doświadczenia materiału oraz początkowe natężenia. Tabela 1.
Parametry próbki
Ze stanowiska pomiarowego spisano zależność natężenia I od indukcji B. Tabela 2. Zależność natężenia od indukcji
(…)
… = 1,552
Wyznaczono współczynnik magnetooporu: gdzie: ς0 - przewodnictwo elektryczne bez indukcji
ςB - przewodnictwo elektryczne z indukcją magnetyczną
Wyznaczono koncentrację nośników:
Wyniki i obliczenia zebrano w tabeli:
Tabela 4.
Wyniki obliczeń
dla próbki w temperaturze pokojowej
Pomiary i obliczenia dla próbki w temperaturze ciekłego azotu
Sporządzono wykres napięcia dla współrzędnych biegunowych:
Wykres 2.
napięcie próbki we współrzędnych biegunowych
Pomiary wykonano dla próbki ustawionej pod kątem 185º, ponieważ dla tej zmierzono największą wartość napięcia. Obliczenia sporządzone dla próbki w temperaturze ciekłego azotu są analogiczne jak dla temperatury pokojowej. Wyniki zebrano w formie tabeli. Tabela 5.
Wyniki obliczeń
dla próbki w temperaturze ciekłego azotu
Wykres 3.
Zależność…
…. Ponieważ ruchliwość nośników spada wraz ze wzrostem temperatury ich koncentracja rośnie. W naszych wynikach jest to wzrost o jeden do dwóch rzędów wielkości. Znak stałej Halla zależy od rodzaju nośników, które wykazują większą ruchliwość- jest ona dodatnia dla „prądu dziurowego”. Długość 0,743 [cm]
Szerokość
0,121 [cm]
Grubość
0,112 [cm]
Natężenie prądu
75 mA
natężenie [A]
indukcja [kGs]
indukcja [T]
1,0
2,50…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)