금속의 Hall Effect

Hall 효과를 측정함으로써 세 가지 중요한 양을 얻는다.

1. 전류를 이루는 전류의 부호가 결정된다. 표3-1의 처음부터 Na까지의 금속에 있어서 이 전하의 부호는 명백히 전자이다.

2. 의 크기를 알면 매 단위 부피에 포함되어 있는 전하 운반체의 개수가 계산된다.

3. 이동도가 직접 측정된다.

모든 금속이 음의 Hall상수를 가지는 것은 아니다. 어떤 금속(전자에 의하여 전기 전도가 일어나는 것이 거의 확실한)은 이례적으로 양의 값을 가진다. 예를 들면, Zn과 Cd은의 값이 양으로서, 양의 전하 운반체를 가짐을 나타낸다. 그 이유는 Fermi분포의 비어있는 준위, 즉 정공이 다수 전하 운반체이기 때문이라고 하면 설명된다. 모든 경우에 있어서 Hall효과에 의하여 위에 말한 3가지 내용이 이루어지는 것은 아니다. 예를 들면, 만일 정공과 전자가 모두 에 기여한다면, 는 두 운반체의 상대적 밀도와 운동도에 따라서 양 또는 음의 값이 될 수 있다.
방법 :

(1) 짧은 시간 동안 코일에 5A의 전류를 흘려 자기 소면 (demagnetization) 시킨 후 (코일 전류)-B 교정 곡선(calibrating curve)을 구하기 위해 를 0.5A씩 증가시키면서 자기장 B를 측정 하고 곡선을 그린다.

(2) 가로 전류(transverse current), 를 일정하게 유지시키면서 Hall 전압 를 다음과 같이 B의 함수로 측정한다.

(3) six-probe method를 사용하면 오차를 줄일 수 있다. 그림 3-2에서 probe 1,3 사이의 voltage는 Hall voltage와 mismatching voltage,그 리고 thermal voltage의 합이다.