The quantum Hall effect (or integer quantum Hall effect) is a quantum-mechanical version of the Hall effect, observed in two-dimensional electron systems subjected to low temperatures and strong magnetic fields, in which the Hall conductance σ undergoes quantum Hall transitions to take on the quantized values where is the channel current,

Property Value
dbo:abstract
  • The quantum Hall effect (or integer quantum Hall effect) is a quantum-mechanical version of the Hall effect, observed in two-dimensional electron systems subjected to low temperatures and strong magnetic fields, in which the Hall conductance σ undergoes quantum Hall transitions to take on the quantized values where is the channel current, is the Hall voltage, e is the elementary charge and h is Planck's constant. The prefactor ν is known as the "filling factor", and can take on either integer (ν = 1, 2, 3, ...) or fractional (ν = 1/3, 2/5, 3/7, 2/3, 3/5, 1/5, 2/9, 3/13, 5/2, 12/5, ...) values. The quantum Hall effect is referred to as the integer or fractional quantum Hall effect depending on whether ν is an integer or fraction, respectively. The striking feature of the integer quantum Hall effect is the persistence of the quantization (i.e. the Hall plateau) as the electron density is varied. Since the latter remains constant when the Fermi level is in a clean spectral gap, it must be that the Fermi level is immersed in essential spectrum (i.e. of finite density of states), though Anderson localized. The quantization and stability of the Hall conductance in such conditions was achieved in 1994 by Bellissard, van Elst and Schulz-Baldes using the methods of Non-Commutative Geometry. The fractional quantum Hall effect is more complicated, as its existence relies fundamentally on electron–electron interactions. Although the microscopic origins of the fractional quantum Hall effect are unknown, there are several phenomenological approaches that provide accurate approximations. For example the effect can be thought of as an integer quantum Hall effect, not of electrons but of charge-flux composites known as composite fermions. In 1988, it was proposed that there was quantum Hall effect without Landau levels. This quantum Hall effect is referred to as the quantum anomalous Hall (QAH) effect. There is also a new concept of the quantum spin Hall effect which is an analogue of the quantum Hall effect, where spin currents flow instead of charge currents. (en)
  • 25بك هذه المقالة تحتاج للمزيد من الوصلات للمقالات الأخرى للمساعدة في ترابط مقالات الموسوعة. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة وصلات إلى المقالات المتعلقة بها الموجودة في النص الحالي. (فبراير 2016) 25بك المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016) تأثير هول الكمي هي ظاهرة مشتقة من تاثير هول الكلاسيكي والتي تقول انه إذا وقع مجال مغناطيسي على موصل فان جهد كهربائي يتكون بين طرفي الموصل وبالتالي يسري تيار في الموصل.اما التاثير الكمي لهذه الظاهرة فهو يحدث عند تعرض الموصل الموضوع في درجة حرارة منخفضة جدا تقارب الصفر كيلفن إلى مجال مغناطيسي قوي جدا.في هذه الحالة فان المقاومة في الموصل الناتجة من قسمة الجهد المتكون أو جهد هول على التيار لا يتغير بشكل خطي فقط وانما يتغير بكميات محدد مقاردها حسب ثابت فون كليتسنج: كيلو اوم * 32xبوابة تقنية * 32xبوابة الفيزياء * 32xبوابة إلكترونيات 25بك هذه بذرة مقالة عن موضوع تقني بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.25بك هذه بذرة مقالة عن التقانة النانوية بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها. (ar)
  • Der Quanten-Hall-Effekt (kurz: QHE) äußert sich dadurch, dass bei tiefen Temperaturen und starken Magnetfeldern die senkrecht zu einem Strom auftretende Spannung nicht wie beim klassischen Hall-Effekt linear mit dem Magnetfeld anwächst, sondern in Stufen. Der Effekt tritt an Grenzflächen auf, bei denen die Elektronen als zweidimensionales Elektronengas beschrieben werden können. Der sog. Hall-Widerstand RH, also das Verhältnis der Hall-Spannung zur Stromstärke, nimmt dabei als Plateauwerte nur ganzzahlige Bruchteile der sehr genau bekannten Größe an (), wobei h das plancksche Wirkungsquantum und e die Elementarladung ist. Beides sind Naturkonstanten; die Plateauwerte hängen also weder von den Materialeigenschaften wie der Ladungsträgerdichte, noch von der Probengröße, noch von der Magnetfeldstärke ab. Für diese Erkenntnisse erhielt Klaus von Klitzing im Jahr 1985 den Physik-Nobelpreis. Die als von-Klitzing-Konstante bezeichnete Größe RK wird inzwischen zur Norm-Definition des elektrischen Widerstandes verwendet. Vom integralen Quanten-Hall-Effekt mit nur ganzzahligen Nennern von RK unterscheidet man den fraktionalen Quanten-Hall-Effekt (auch fraktionierter QHE), bei dem die Nenner die Form von Brüchen annehmen (siehe ). (de)
  • El efecto Hall cuántico (o el efecto Hall cuántico entero) es una versión de la mecánica cuántica del efecto Hall, observado en sistemas bidimensionales con electrones sometidos a bajas temperaturas y fuertes campos magnéticos, en la que la conductividad σ toma los valores cuantizados donde: * e es la carga elemental * h es la constante de Planck. El prefactor * ν, conocida como el "factor de relleno", puede tener cualquier número entero (ν = 1, 2, 3,...) o valor fraccional (ν = 1/3, 2/5, 3/7, 2/3, 3/5, 1/5, 2/9, 3/13, 5/2, 12/5...). Pueden distinguirse tanto el efecto Hall cuántico entero como el efecto Hall cuántico fraccionario, dependiendo de si ν es un entero o una fracción cuántica, respectivamente. El efecto Hall cuántico entero se entiende muy bien y puede explicarse simplemente en términos de orbitales de partículas solas, de un electrón en un campo magnético (véase cuantización de Landau). El efecto Hall cuántico fraccionario es más complicado, ya que su existencia se basa fundamentalmente en las interacciones electrón–electrón. También se entiende muy bien como efecto Hall cuántico entero, no de electrones sino de compuestos de flujo de carga conocidos como fermiones compuestos. (es)
  • L'effetto Hall quantistico è l'equivalente quantistico dell'effetto Hall classico, il quale prende il nome dal fisico Edwin Hall. L'effetto Hall quantistico è osservato in sistemi elettronici bidimensionali ad alta mobilità e basso disordine. Un tale sistema elettronico raffreddato a temperature inferiori a 1 K e sottoposto a un forte campo magnetico mostra delle sconcertanti deviazioni rispetto al comportamento previsto dalla teoria classica. In primo luogo, la resistenza di Hall in tali condizioni non è più una funzione lineare del campo magnetico ma rimane costante in corrispondenza di alcuni intervalli del valore del campo. In secondo luogo, la resistenza longitudinale (definita come il rapporto tra differenza di potenziale alle estremità di uno stesso lato del sistema elettronico e la corrente iniettata nello stesso) si annulla in corrispondenza degli stessi intervalli del valore del campo, pertanto il sistema elettronico si comporta come se fosse un superconduttore in quanto supporta un flusso di corrente non dissipativo. Gli intervalli del valore del campo magnetico per i quali si osservano questi effetti sono centrati intorno a valori di tali che: , dove: e indica la carica elementare dell'elettrone,h è la costante di Planck. La larghezza di tali intervalli cresce all'aumentare del livello di disordine presente nel sistema elettronico.In corrispondenza di tali intervalli il sistema è quantizzato, in quanto il suo comportamento a livello macroscopico dipende in modo critico da effetti quantistici (come avviene per esempio nei superconduttori o nei superfluidi). La quantizzazione del sistema ha l'effetto di annullare la probabilità di urti dissipativi tra portatori di carica e reticolo cristallino e di conseguenza di azzerare la resistenza longitudinale; allo stesso tempo la conduttanza di Hall del sistema (definita come il reciproco della resistenza di Hall) può assumere solo valori multipli interi di un quanto fondamentale di conduttanza: Nell'effetto Hall quantistico ordinario, o intero, il numero quantico ν (detto fattore di riempimento) prende valori interi (1, 2, 3, ...). Mentre in un altro tipo di effetto Hall quantistico, conosciuto come frazionario, la ν assume valori di frazioni con numeratore intero e denominatore intero dispari. (it)
  • L'effet Hall quantique entier est une version en mécanique quantique de l'effet Hall mise en évidence en 1980 par le physicien allemand Klaus von Klitzing. Cette découverte a eu d'importantes applications dans le développement des semi-conducteurs et en métrologie, notamment dans la détermination de la constante de structure fine. (fr)
  • 量子ホール効果(りょうしホールこうか、英: quantum hall effect):半導体‐絶縁体界面、半導体のヘテロ接合などで実現される、2次元電子系に対し強い磁場(強磁場)を印加すると、電子の軌道運動が量子化され、エネルギー準位が離散的な値に縮退し、ランダウ準位が形成される。ランダウ準位の状態密度は実際の試料では不純物の影響によってある程度の広がりを持つ。この時、フェルミ準位の下の電子は、波動関数が空間的に局在するようになる。これをアンダーソン局在という。 そして絶対温度がゼロ度(T = 0 K)の時、この量子化された2次元電子系のホール伝導率のx -y 成分σxy は、 となる。ここで、n は整数、e は電子の素電荷、h はプランク定数である。つまり、ホール伝導率が の整数倍になる。これを整数量子ホール効果と言う。 この現象は、1975年に安藤恒也らによる理論からの示唆があり、1980年、クラウス・フォン・クリッツィングらによって初めて実験的に観測された。 をフォン・クリッツィング定数という。フォン・クリッツィング定数の2014年CODATA推奨値は、25812.8074555(59) Ω である。 この整数量子ホール効果(量子化ホール抵抗を用いる)は、電気抵抗標準として決めたり、微細構造定数の決定に使われたりする。 (ja)
  • Kwantowe zjawisko Halla, kwantowy efekt Halla – zjawisko fizyczne mające te same podstawy co klasyczne zjawisko Halla, ale występujące w niższych temperaturach i silniejszych polach magnetycznych. Obniżanie temperatury i zwiększanie pola magnetycznego pozwala zaobserwować: * zjawisko Szubnikowa–de Haasa (oscylacje kwantowe) * całkowite kwantowe zjawisko Halla * ułamkowe kwantowe zjawisko Halla Całkowite kwantowe zjawisko Halla wykorzystywane jest obecnie jako podstawa wyznaczania oma (jednostki oporu elektrycznego w układzie SI). (pl)
  • Ква́нтовый эффе́кт Хо́лла — эффект квантования холловского сопротивления или проводимости двумерного электронного газа в сильных магнитных полях и при низких температурах. Квантовый эффект Холла (КЭХ) был открыт Клаусом фон Клитцингом (совместно с Г. Дордой и М. Пеппером) в 1980 году, за что впоследствии, в 1985 году, он получил Нобелевскую премию. (ru)
  • O efeito Hall quântico (ou efeito Hall quântico inteiro) é uma versão do efeito Hall em mecânica quântica, observado em sistemas de elétrons bidimensionais submetidos a baixas temperaturas e fortes campos magnéticos, em que a condutividade σ Hall sofre certas transições Hall quânticas para assumir os valores quantizados onde é o canal, é a tensão de Hall, "e" é a carga elementar e "h" é a constante de Planck. (pt)
  • 量子霍尔效应,是霍爾效應的量子力學版本。一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。 整数量子霍尔效应被马普所的德国物理学家冯·克利青发现。他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应被崔琦、霍斯特·施特默和赫萨德(A. C. Gossard)发现,前两者因此与羅伯特·勞夫林分享1998年诺贝尔物理学奖。 整数量子霍尔效应最初在高磁场下的二维电子氣體中被观测到;分数量子霍尔效应通常在迁移率更高的二维电子气下才能被观测到。2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,在室溫下觀察到量子霍爾效應。 (zh)
dbo:wikiPageExternalLink
dbo:wikiPageID
  • 50425 (xsd:integer)
dbo:wikiPageRevisionID
  • 743984650 (xsd:integer)
dct:subject
rdf:type
rdfs:comment
  • L'effet Hall quantique entier est une version en mécanique quantique de l'effet Hall mise en évidence en 1980 par le physicien allemand Klaus von Klitzing. Cette découverte a eu d'importantes applications dans le développement des semi-conducteurs et en métrologie, notamment dans la détermination de la constante de structure fine. (fr)
  • 量子ホール効果(りょうしホールこうか、英: quantum hall effect):半導体‐絶縁体界面、半導体のヘテロ接合などで実現される、2次元電子系に対し強い磁場(強磁場)を印加すると、電子の軌道運動が量子化され、エネルギー準位が離散的な値に縮退し、ランダウ準位が形成される。ランダウ準位の状態密度は実際の試料では不純物の影響によってある程度の広がりを持つ。この時、フェルミ準位の下の電子は、波動関数が空間的に局在するようになる。これをアンダーソン局在という。 そして絶対温度がゼロ度(T = 0 K)の時、この量子化された2次元電子系のホール伝導率のx -y 成分σxy は、 となる。ここで、n は整数、e は電子の素電荷、h はプランク定数である。つまり、ホール伝導率が の整数倍になる。これを整数量子ホール効果と言う。 この現象は、1975年に安藤恒也らによる理論からの示唆があり、1980年、クラウス・フォン・クリッツィングらによって初めて実験的に観測された。 をフォン・クリッツィング定数という。フォン・クリッツィング定数の2014年CODATA推奨値は、25812.8074555(59) Ω である。 この整数量子ホール効果(量子化ホール抵抗を用いる)は、電気抵抗標準として決めたり、微細構造定数の決定に使われたりする。 (ja)
  • Kwantowe zjawisko Halla, kwantowy efekt Halla – zjawisko fizyczne mające te same podstawy co klasyczne zjawisko Halla, ale występujące w niższych temperaturach i silniejszych polach magnetycznych. Obniżanie temperatury i zwiększanie pola magnetycznego pozwala zaobserwować: * zjawisko Szubnikowa–de Haasa (oscylacje kwantowe) * całkowite kwantowe zjawisko Halla * ułamkowe kwantowe zjawisko Halla Całkowite kwantowe zjawisko Halla wykorzystywane jest obecnie jako podstawa wyznaczania oma (jednostki oporu elektrycznego w układzie SI). (pl)
  • Ква́нтовый эффе́кт Хо́лла — эффект квантования холловского сопротивления или проводимости двумерного электронного газа в сильных магнитных полях и при низких температурах. Квантовый эффект Холла (КЭХ) был открыт Клаусом фон Клитцингом (совместно с Г. Дордой и М. Пеппером) в 1980 году, за что впоследствии, в 1985 году, он получил Нобелевскую премию. (ru)
  • O efeito Hall quântico (ou efeito Hall quântico inteiro) é uma versão do efeito Hall em mecânica quântica, observado em sistemas de elétrons bidimensionais submetidos a baixas temperaturas e fortes campos magnéticos, em que a condutividade σ Hall sofre certas transições Hall quânticas para assumir os valores quantizados onde é o canal, é a tensão de Hall, "e" é a carga elementar e "h" é a constante de Planck. (pt)
  • 量子霍尔效应,是霍爾效應的量子力學版本。一般被看作是整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的统称。 整数量子霍尔效应被马普所的德国物理学家冯·克利青发现。他因此获得1985年诺贝尔物理学奖。分数量子霍尔效应被崔琦、霍斯特·施特默和赫萨德(A. C. Gossard)发现,前两者因此与羅伯特·勞夫林分享1998年诺贝尔物理学奖。 整数量子霍尔效应最初在高磁场下的二维电子氣體中被观测到;分数量子霍尔效应通常在迁移率更高的二维电子气下才能被观测到。2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,在室溫下觀察到量子霍爾效應。 (zh)
  • The quantum Hall effect (or integer quantum Hall effect) is a quantum-mechanical version of the Hall effect, observed in two-dimensional electron systems subjected to low temperatures and strong magnetic fields, in which the Hall conductance σ undergoes quantum Hall transitions to take on the quantized values where is the channel current, (en)
  • 25بك هذه المقالة تحتاج للمزيد من الوصلات للمقالات الأخرى للمساعدة في ترابط مقالات الموسوعة. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة وصلات إلى المقالات المتعلقة بها الموجودة في النص الحالي. (فبراير 2016) 25بك المحتوى هنا ينقصه الاستشهاد بمصادر. يرجى إيراد مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016) كيلو اوم * 32xبوابة تقنية * 32xبوابة الفيزياء * 32xبوابة إلكترونيات 25بك هذه بذرة مقالة عن موضوع تقني بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها.25بك هذه بذرة مقالة عن التقانة النانوية بحاجة للتوسيع. شارك في تحريرها. (ar)
  • Der Quanten-Hall-Effekt (kurz: QHE) äußert sich dadurch, dass bei tiefen Temperaturen und starken Magnetfeldern die senkrecht zu einem Strom auftretende Spannung nicht wie beim klassischen Hall-Effekt linear mit dem Magnetfeld anwächst, sondern in Stufen. Der Effekt tritt an Grenzflächen auf, bei denen die Elektronen als zweidimensionales Elektronengas beschrieben werden können. Der sog. Hall-Widerstand RH, also das Verhältnis der Hall-Spannung zur Stromstärke, nimmt dabei als Plateauwerte nur ganzzahlige Bruchteile der sehr genau bekannten Größe an ( (de)
  • El efecto Hall cuántico (o el efecto Hall cuántico entero) es una versión de la mecánica cuántica del efecto Hall, observado en sistemas bidimensionales con electrones sometidos a bajas temperaturas y fuertes campos magnéticos, en la que la conductividad σ toma los valores cuantizados donde: * e es la carga elemental * h es la constante de Planck. El prefactor * ν, conocida como el "factor de relleno", puede tener cualquier número entero (ν = 1, 2, 3,...) o valor fraccional (ν = 1/3, 2/5, 3/7, 2/3, 3/5, 1/5, 2/9, 3/13, 5/2, 12/5...). (es)
  • L'effetto Hall quantistico è l'equivalente quantistico dell'effetto Hall classico, il quale prende il nome dal fisico Edwin Hall. L'effetto Hall quantistico è osservato in sistemi elettronici bidimensionali ad alta mobilità e basso disordine. Un tale sistema elettronico raffreddato a temperature inferiori a 1 K e sottoposto a un forte campo magnetico mostra delle sconcertanti deviazioni rispetto al comportamento previsto dalla teoria classica. In primo luogo, la resistenza di Hall in tali condizioni non è più una funzione lineare del campo magnetico ma rimane costante in corrispondenza di alcuni intervalli del valore del campo. In secondo luogo, la resistenza longitudinale (definita come il rapporto tra differenza di potenziale alle estremità di uno stesso lato del sistema elettronico e la (it)
rdfs:label
  • Quantum Hall effect (en)
  • تأثير هول الكمي (ar)
  • Quanten-Hall-Effekt (de)
  • Efecto Hall cuántico (es)
  • Effetto Hall quantistico (it)
  • Effet Hall quantique entier (fr)
  • 量子ホール効果 (ja)
  • Kwantowe zjawisko Halla (pl)
  • Квантовый эффект Холла (ru)
  • Efeito Hall quântico (pt)
  • 量子霍尔效应 (zh)
owl:sameAs
prov:wasDerivedFrom
foaf:isPrimaryTopicOf
is dbo:knownFor of
is dbo:wikiPageRedirects of
is foaf:primaryTopic of