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霍尔效应是指给样品加一个纵向的电场（x轴方向）和一个沿竖直方向的磁场（z轴方向），我们会在横向得到一个电场（y方向）。对应的电压叫做霍尔电压。如图1所示。 根据霍尔效应我们可以得到材料体系的一些物理量，比如载流子类型、载流子迁移率、载流子浓度等等。
背景基础由电场力等于洛伦兹力，我们可以得到 qEy = qvB 因此，纵向电流 I = nSqv = nwtqv = nSqE_y/B 对应的电流密度J_x = I/S = nqE_y/B 我们可以定义霍尔系数 R_H = E_y*j_xB = 1/nq 实验测量在实验上，我们最先得到的是霍尔电压V_H ( 即Vy )，进一步便可以得到霍尔电阻率和霍尔系数，进而得到样品的载流子浓度。 霍尔效应之外经典的霍尔效应可以让我们获得一些关于材料性质的物理量。霍尔本人在当年发现了霍尔效应之后不久，便发现了铁磁性材料的反常霍尔效应，这种效应中观察到的霍尔电压要比正常霍尔效应大的多。 近一个世纪之后，人们又发现了量子世界中的霍尔效应，即量子霍尔效应。我国科学家薛其坤老师又在2013年发现了反常量子霍尔效应。除此之外，还有热霍尔效应，自旋霍尔效应等等许多。直到现在，关于不同霍尔效应的研究还是科研中的热点。可以说，霍尔效应的研究在某种程度上见证了近现代物理学或者说新型材料物理的发展。 霍尔效应的应用霍尔效应在生活中也有很多的应用，我们可以利用霍尔效应做成各种传感器或者各种功能性器件，例如磁场探测器、磁流体发电、电磁无损探伤、汽车的点火系统等等。 |
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图1. 霍尔效应示意图
