锗单晶体变温霍尔效应实验数据的处理

采用微机控制和数字式数据采集系统,在变温环境下(77~420 K)对长为6.0 mm、宽为4.0 mm、厚为0.6 mm的锗样品薄片进行霍尔效应相关数据测量;通过对测量的霍尔电压作数据处理得到锗的霍尔系数RH(T)、电导率σ(T)和霍尔迁移率μH(T)与温度的依赖关系.该实验结果对学生理解半导体物理中的相关知识有重要意义.     

利用导电橡胶改进薄膜霍尔效应实验装置

介绍了利用导电橡胶对薄膜霍尔效应装置的改进方案及对新装置的性能测试结果.初步证实了将导电橡胶应用于薄膜霍尔效应测量装置时,具有电流线平行、不损伤薄膜、装片方便、接触电阻低、接触稳定等优点.     

Li掺杂ZnO纳米棒的导电和发光特性(英文)

利用气相输运方法,在(111)面硅衬底上制备了名义上原子数分数为2%的Li掺杂的ZnO纳米棒(样品A)。作为比较,我们在相同的生长条件下制备了没有任何掺杂的ZnO纳米棒(样品B)。XRD分析测试表明:样品A和样品B中的ZnO纳米棒具有纤锌矿六边形结构,没有其他氧化物,例如Li2O。Hall效应测量表明:样品A导电类型为p型,空穴载流子浓度为6.72×1016cm-3,空穴载流子迁移率为2.46 cm2.V-1.s-1。样品B为n型,电子载流子浓度为7.16×1018cm-3,电子载流子迁移率为4.73 cm2.V-1.s-1。低温光致发光光谱测试表明,样品A和样品B发光峰明显的区别是位于3.351 eV(样品B)和3.364 eV(样品A)处。根据文献报道,在没有掺杂的ZnO中,3.364 eV发光峰源于施主束缚激子发光。通过变温光致发光光谱的测试,证明了在样品A中,位于3.351 eV的发光峰源于受主束缚激子发光,其光学受主能级位于价带顶142meV处。     

一种实时测量大尺寸REBCO超导块材三维空间磁场及温度分布的装置北大核心CSCD

由于单畴RE-Ba-Cu-O(简称REBCO,其中RE为稀土元素:Nd,Y,Gd,Sm)超导块材具有较高的捕获磁场和较大磁悬浮力等优良的特点,使得其在超导磁悬浮,超导磁体,储能飞轮等高新技术领域有着广泛的应用前景.然而,REBCO超导块材捕获磁场的高低,不仅与其自身特性有关,还与其磁化的方式有关,即与样品在不同条件下的磁化机制密切相关.为了更好的研究高温超导体在不同条件下的磁化机制和磁化规律,进一步提高REBCO超导块材的捕获磁场强度,我们自主设计并制作了一种可实时测量大尺寸REBCO超导块材三维空间磁场及样品表面温度分布的装置.在液氮温度(77K)下,通过对磁化过程中圆柱状单畴GdBCO超导块材表面中心由内到外不同位置处磁场的测量,获得了样品的三维磁场强度随外加磁场实时变化的动态曲线图,揭示了随外加磁场的变化,GdBCO超导块材体内磁场由外向内逐渐扩散和运动、由内向外逐渐扩散和逃逸的机制,同时,对样品中存在的磁通蠕动规律进行了分析.此外,本装置还可用于对其它设备(如电机等)的动态磁场和温度进行实时测量.     

室温下石墨烯的霍尔效应实验研究

对用化学气相沉积法(CVD)研制的长、宽均为1.23 cm,厚度为3个原子层尺寸的石墨烯样品,进行了室温下的霍尔效应相关研究。实验中电极与石墨烯之间有良好的欧姆接触。通过范德堡法测量了样品在磁场强度为0.353 T,不同电流强度下的霍尔电压,并对结果进行处理分析,得到石墨烯的霍尔系数RH=7.00×10-7m3/C、载流子浓度n=10.52×1024/m3、霍尔元件乘积灵敏度KH=6.87×102m2/C。     

InSe的高压电输运性质研究

高压下对InSe样品进行原位电阻率和霍尔效应测量. 电阻率测量结果显示, 样品在5–6 GPa区间呈现金属特性, 在12 GPa 的压力下发生由斜六方体层状结构到立方岩盐矿的结构相变, 且具有金属特性. 霍尔效应测量结果显示, 样品在6.6 GPa由p型半导体转变成n型半导体, 电阻率随着压力的升高而逐渐下降是由于载流子浓度升高引起的. 关键词： InSe 高压 电阻率 霍尔效应     

位移传感器演示装置的制作

通过自制的位移传感器演示装置可以对霍尔磁阻效应、 一种小位移测量传感器原理和方法进行演示和 探究. 在课堂教学、 课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用, 有着良好的教学效果     

设计一种霍尔元件的保护装置

本对霍尔效应实验仪的装置进行了改进研究．在霍尔元件的电流输入端和电压输出端均串联了一个额定电流为30mA的超微小型电流保险丝，这种保险丝主要是用于汽车上音响的保护装置．这样就免除了霍尔元件因误接入大电流而被烧毁所带来的极大不便。通过对改进后的实验装置本人进行了测试．发现这种装置的保护作用相当奏效．既安全又能加强学生动手能力的培养。     

用于托卡马克磁场测量的金属霍尔探测器的研制

金属霍尔探测器被认为是未来磁约束聚变堆磁场测量的重要工具之一。介绍了金属霍尔探测器系统的研制,包括测量原理、探测器制作工艺、电子学系统研制、标定系统建设及测试结果等。采用金属铋作为霍尔材料,有源区厚度为100nm,放大器的放大倍数为2000～200000倍。测试结果显示,当待测磁场在3mT以上时,系统的测量精度优于±1%,可以达到磁探针的标定精度,能够满足托卡马克装置的磁场测量要求。     

基于STM32的变温霍尔效应装置设计

霍尔元器件的霍尔电势、灵敏度系数、内阻等参数会随温度的改变而发生变化,本文设计了一种基于STM32温度连续可调的霍尔效应装置。应用单片机、恒流源、继电器、数字温度传感器、温度控制等硬件电路,对传统单一温度装置进行了优化,可实现在-20℃到100 ℃温度范围内连续可调。并开发了一种Web前端可视化系统用以分析实验数据,该装置对于分析和研究半导体材料在不同温度下的电学特性及霍尔效应的广泛应用有较大意义。     

霍尔位置传感器测量固体材料的杨氏模量

用自制霍尔位置传感器与梁弯曲法测杨氏模量装置相结合，研制成固体材料杨氏模量测定仪，简述仪器结构、原理和实验方法。     

基于霍尔效应直流电表的设计与制作

基于安培环路定理和霍尔效应,设计制作了一种电流测量装置.该装置利用线性霍尔元件,提供了一种间接测量电流的方法,并对0～20A的直流电流进行了实验验证.实验结果表明：该装置的测量精度满足测量要求.     

开尔文电桥测量低电阻装置的改进

针对大学物理实验现有测量低电阻的装置存在的不足, 研制了用霍尔电流传感器测各接线柱导线的 电流分布, 通过改变电流方向, 正、 反测量两次, 然后取平均值, 从而减小实验误差     

新型霍尔元件物理特性实验装置的制作

设计并制作了一套新型实验装置,通过线性和开关型霍尔元件特性测试的巧妙组合,得到开关型霍尔元件开关磁感应强度的大小及其磁滞回特性曲线.该实验装置可帮助学生加深对霍尔元件物理特性的认识.     

基于霍尔元件磁阻效应的微距测量演示装置

通过装置可以对霍尔磁阻效应、一种距离测量传感器原理和方法进行演示和探究。在课堂教学、课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用,有着良好的教学效果。     

一款小角X射线散射测量专用样品旋转装置

在小角X射线散射实验中经常需要对各向异性结构样品进行旋转。针对传统样品架为固定方式,旋转调整困难的特点,本文设计了一款小角X射线散射专用的样品旋转装置。该装置主要由步进电机、高精度回转轴承、传动系统、样品架、控制器及配套软件等组成,它具有结构简单、回转精度高、可远程控制的特点。在北京同步辐射小角X射线散射实验站应用该样品旋转装置对石墨纤维样品进行了测试,验证了该装置的可行性。     

MgO/Pt界面对增强Co/Ni多层膜垂直磁各向异性及热稳定性的研究

采用直流磁控溅射法在玻璃基片上制备了Pt底层和MgO/Pt双底层的Co/Ni多层膜样品, 通过反常霍尔效应研究了不同MgO厚度和退火温度对样品垂直磁各向异性(perpendicular magnetic anisotropy, PMA)的影响. 随着底层中MgO厚度的逐渐增加, 样品的矫顽力也随之增强, 霍尔电阻变化不大; 对样品进行退火处理后发现, 单纯Pt底层的Co/Ni多层膜随着退火温度的升高, 霍尔电阻逐渐降低, 矫顽力则迅速降低, 热稳定性较差; 而当MgO/Pt双底层的样品在200 ℃退火后矫顽力大幅增加, 霍尔电阻略微有所减小, 更高的退火温度使得Co和Ni合金化, 导致多层膜的PMA特征减弱.     

霍尔效应与汽车上的霍尔器件

在国产桑塔纳、奥迪、红旗、捷达等轿车电路上经常可以看到"霍尔"(Hall)这个名称,如霍尔式电子点火系统中就有一只霍尔传感器,专门给发动机电控单元(ECU)提供电压信号.     

圆柱形导体壳的霍尔效应

提出了一种同轴电缆结构的霍尔效应装置.若中心导体通电流,则在通电的导体壳内外表面之间产生霍尔电势差.讨论了导体壳电势差与中心导体的电流强度、导体壳的电流强度以及导体壳结构之间的关系,发现导体壳很薄时霍尔电势差最大.     

基于量子自旋-量子反常霍尔效应的单层锑异质结构的热电性质研究（英文）北大核心CSCD

我们研究了一个基于单层氢化锑的异质结构材料的热电性质,该材料有着新颖的量子自旋-量子反常霍尔效应.我们计算了这种新的拓扑相材料的锯齿形结构纳米带的电导、热导、塞贝克系数以及热电效益指数.通过我们的研究,表明该材料在低温下有着较好的热电性能.此外,我们通过改变样品最外层原子的交换场的方式来调控样品的边缘态,并计算样品热电性质的变化.最后,我们发现随着纳米带宽度的增加,系统的热电性能也会增加.