整数量子霍尔效应（integerquantumHalleffect）百科中学物理

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整数量子霍尔效应（integerquantumHalleffect）百科中学物理

查字典物理网 2016-03-17

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整数量子霍尔效应（integerquantumHalleffect）

整数量子霍尔效应(integerquantumHalleffect)

二维电子气系统在强磁和低温条件下的霍尔效应表现出明显的量子化性质。1980年冯克利青(VonKlitzing)等人首先观测到了量子化霍尔效应。他们测量了SiMOSFET反型层中二维电子气系统中的电子在15T强磁场和低于液He温度下的霍尔电压VH，沿电流方向的电势差VP与栅压VG的关系。当磁场垂直于反型层，磁感应强度B与沿反型层流动的电流强度I保持不变时，改变栅压VG，可改变反型层中载流子密度ns。在正常的霍尔效应中应有VH1/VG(如果nsVG)，但在强磁和低温下，某些VG间隔内，VH曲线出现平台，对应于平台时的VP最小趋近于零，由此得到的霍尔电阻XY=-VH/I是量子化的，其值为

`rho_{XY}=frac{h}{iq^2},i=1,2,3,ldots`

它只与物理常数h(普朗克常数)和q有关。霍尔电阻与整数i相联系的量子化性质称整数量子霍尔效应。在1K以下，实验还进一步观察到i为分数的霍尔平台，即分数量子化霍尔效应。在调制掺杂的GaAs-GaAlAs等异质结构中也能观测到量子化霍尔效应。

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