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第六节 霍尔效应和磁阻,本节主要内容:,一、霍尔效应,二、磁阻,一、霍尔效应,前面我们曾推导了自由电子在外场下的动力学方程,得到,1.6 霍尔效应和磁阻,这一节我们在单电子的准经典动力学方程的基础上,讨论自由电子在电场和磁场联合作用下的行为-霍尔效应和磁阻效应,在电场和磁场共同作用下,电子受力为:,单电子的准经典动力学方程变为,是电子的动量,假定磁场B平行于z轴,电场E与B垂直,位于 xy 平面,考虑在稳态情形下,所以,动力学方程变为,将方程写成分量形式,整理得,电流密度,所以,利用,整理方程,Jy = 0时的电场 Ey称为霍尔电场,把Jy = 0代入方程组,可以理解为与电子所受洛伦兹力相平衡的电场,按照霍尔系数的定义,得,可见,霍尔系数仅依赖于自由电子气体的电子密度n,反之,我们可以通过测量霍尔系数来 检验金属自由电子气体模型的正确性,19页表1.3给出了一些金属的 霍尔系数的实验值,为理论值,从表中看出一价碱金属符合较好,许多二、三价金属,偏离很多,而且符号也不对。表明自由电子气体模型的局限性。,当电流垂直于外磁场方向通过导体时,在垂直于电流和磁场方向该导体两侧产生电势差.这一现象称为霍尔效应,在外磁场作用下,在电流方向电阻率的变化。按以上理论分析,横向磁阻为0,但对金属
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