关于霍尔效应实验的误差分析

霍尔效应实验是一个受系统误差影响较大的实验,特别是在霍尔效应产生的同时,伴随产生的其他效应引起的附加电场对实验影响较大.本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用Origin 6.0软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响.结果表明:附加电场的存在不会影响所测霍尔电压和电流U-Is的线性关系,但对霍尔系数的测量有较大影响.     

基于大学物理实验中霍尔元件的保护及探讨

结合大学物理实验教学中霍尔效应的讲解,阐述了霍尔效应的原理,提出了霍尔效应实验的一些改进方法,重点研究了霍尔元件的保护及对霍尔元件的应用进行了探讨.     

霍尔效应实验的智能化

利用单片系统控制霍尔效应实验过程，智能化地验证霍尔效应理论、测量给定元件的霍尔灵敏度，并且通过磁场的变化模拟了实际的控制系统，从而使学生对霍尔效应的理论、实验及应用有了充分的认识。     

双因素方差分析模型在霍尔测量中的应用

在测量半导体材料的霍尔效应实验中,研究霍尔电压在不同温度和不同磁场强度下变化情况。文章通过建立双因素方差分析数学模型对实验数据进行分析,判断不同的实验条件对实验结果是否有显著影响。     

异常霍尔效应和自旋霍尔效应

异常霍尔效应和自旋霍尔效应是在常规霍尔效应的基础上引发出的2种新现象.本文介绍了这2种现象及其原理和潜在的应用.     

霍尔效应实验的改进和扩展

对霍尔效应仪器进行了改进,通过对磁场标定,研究霍尔电压与恒定电流的关系,可以测定霍尔片载流子的浓度. 测量霍尔片的长度和横截面积,进而可以测定霍尔片的电导率和迁移率.     

霍尔元件的动态特性曲线的测量及研究

以实验手段研究了霍尔元件在交变电流及交变磁场下的动态特性.实验以霍尔效应实验为基础,改变其中某一自变量,通以交变信号并保持其他条件不变,观察实验现象,得出霍尔电压的幅频特性以及相频特性.从实验结果可以看出霍尔元件的动态特性与静态特性有很大的不同.     

霍尔效应实验误差分析

分析了霍尔效应实验在弱磁场下误差修正的方法，从而使得实验测量精确。为精确测量各种材料的霍尔系数提供了有力的依据。     

掺铌SrTiO_3中的逆自旋霍尔效应

采用磁控溅射法在未掺杂和掺杂的SrTiO_3基片上沉积了NiFe薄膜,通过翻转测试法分离出掺杂样品中的自旋整流电压和逆自旋霍尔电压.研究结果表明:在未掺杂的SrTiO_3基片中,翻转前后测试的电压曲线基本一致,为NiFe薄膜自旋整流效应产生的电压.对于掺Nb浓度x为0.028, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2的SrTiO_3基片,分离出的逆自旋霍尔电压随掺杂浓度增加而减小,在掺杂浓度为0.15和0.2的样品中没有探测到明显的逆自旋霍尔电压.本文的结果表明,在SrTiO_3中掺入强自旋轨道耦合的杂质,通过掺杂浓度可以实现对SrTiO_3中逆自旋霍尔效应的调控,这类可调控的自旋相关研究为自旋电子器件的研究和开发提供了更多的可能性,具有很大的潜在应用价值.     

设计一种霍尔元件的保护装置

大学物理实验中，“用霍尔效应法测量磁场”实验是工科各专业必做的实验之一，由于学生因接错线路而导致霍尔元件被烧毁．一个学期下来总得有六七台甚至更多．为改进这个实验装置，通过研究，如果在霍尔元件电流输入端和电压输出端各串联一个额定电流为32mA的保险丝就能达到这个目的．     

自制霍尔效应演示仪

利用霍尔效应原理制作了霍尔效应演示仪,详细介绍了该演示仪的制作过程,定性地演示了霍尔电压与通电电流和磁感应强度的关系.     

涉及霍尔效应问题易错点的剖析

介绍了学生学习霍尔效应中的几个易错点:不同电性载流子对霍尔电压的影响,现代科技中利用霍尔效应原理器材间的区别与联系等,通过剖析,理顺原理与关系.     

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.     

高性能石墨烯霍尔传感器

本文回顾了石墨烯霍尔传感器的相关研究工作.通过改善石墨烯生长转移和霍尔元件的微加工工艺,石墨烯霍尔元件和霍尔集成电路都展示出超越传统霍尔传感器的优异性能.石墨烯霍尔元件的灵敏度、分辨率、线性度和温度稳定性等重要指标都优于传统商用霍尔元件.通过开发一套钝化工艺,霍尔元件的稳定性有了明显提升.结合石墨烯材料的特点,展示了石墨烯在柔性磁传感和多功能传感领域的新颖应用.此外,成功实现了石墨烯/硅互补型金属-氧化物-半导体(CMOS)混合霍尔集成电路,并进行了应用展示.通过发展一套低温加工工艺(不超过180℃),将石墨烯霍尔元件制备在硅基CMOS芯片的钝化层上,从而与硅基CMOS电路实现了单片集成.本文的研究结果表明石墨烯在霍尔磁探测方向拥有重大的性能优势,在产业化应用中有巨大发展潜力.     

光自旋霍尔效应的研究性实验教学

光自旋霍尔效应是由于光子的自旋-轨道相互作用导致自旋相反的光子相互分离的光学效应,极大地丰富了光学研究内涵,成为现代光学的研究前沿和热点.由于光自旋霍尔效应实验与由偏振片、望远镜、显微镜等器件组装的实验相通,因此可以把光自旋霍尔效应的研究成果进行整理,设计制作出适合于本科实验教学的仪器.本文对光自旋霍尔效应的研究进展进行了综述,并介绍了利用所开发的光自旋霍尔效应实验仪可开展的实验类型和进行研究性教学的情况.     

磁子霍尔效应

霍尔效应是凝聚态领域中古老却又极具潜力的研究领域,其起源可以追溯到数百年前. 1879年,霍尔发现将载流导体置于磁场中时,磁场带来的洛伦兹力将使得电子在导体的一侧积累,这一新奇的物理现象被命名为霍尔效应.之后,一系列新的霍尔效应被发现,包括反常霍尔效应、量子霍尔效应、自旋霍尔效应、拓扑霍尔效应和平面霍尔效应等.值得注意的是,霍尔效应能够实现不同方向的粒子流之间的相互转化,因此在信息传输过程中扮演着重要的角色.在玻色子体系(如磁子)中,相应的一系列磁子霍尔效应也被发现,他们共同推动了以磁子为基础的自旋电子学的发展.本文回顾了近年来在磁子体系中的霍尔效应,简述其现代半经典的处理方法,包括虚拟电磁场理论和散射理论等.并进一步介绍了磁子霍尔效应的物理起源,概述了不同类型磁子的霍尔效应.最后,对磁子霍尔效应的发展趋势进行了展望.     

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。     

HYS-1型霍尔效应应用技术综合实验仪

设计了集霍尔效应实验和霍尔效应应用实验于一体的集成数字式多功能实验仪.使用该仪器可做直流电压隔离传送实验、直流电流隔离检测实验、直流电流越限隔离报警实验和霍尔效应实验.     

用霍尔元件测微小位移

利用霍尔元件的磁电阻效应与磁感应强度的平方成正比这一关系，通过改变磁铁与霍尔元件的距离引起霍尔元件的电阻改变，再把这一电阻信号转换为电压信号，测量电压信号从而得到与之对应的位移量。     

InSb霍尔传感器输出电压温度特性的研究

对InSb霍尔元件在－135～65℃内的霍尔电压的温度特性进行了测量,研究在恒流源和恒压源条件下其输出电压随温度的变化情况,并对其工作温度、线性范围及应用进行了探讨。