霍尔效应实验报告
霍尔效应的研究实验报告
霍尔效应的研究实验报告实验报告:霍尔效应的研究摘要:本实验通过测量铜箔和σ-Fe薄膜的霍尔效应,研究磁场下的电子运动和磁场效应。
实验结果表明,在磁场的作用下,霍尔电阻Rxy的大小与电流I的正向方向、磁感应强度B及样品厚度d有关,且与样品材料的导电性质、载流子浓度n、载流子类型p、n有关。
引言:霍尔效应是指在外加磁场下,垂直于电流方向的方向会发生电势差,这种电势差所对应的电阻称为霍尔电阻。
该现象广泛应用于电子学、材料科学等领域。
本实验旨在通过实验验证霍尔效应,并深入研究磁场对电子运动和电阻的影响。
实验步骤和方法:1.制备实验样品:分别用化学方法制备铜箔和σ-Fe薄膜样品。
2.测量实验样品的电阻率:用四端子法测量样品的电阻率ρ。
3.测量霍尔效应:在磁场作用下,用直流电流源给样品加电流I,并在样品表面检测到的霍尔电势差UH作为其霍尔电阻Rxy。
4.测量实验数据:通过数据处理对实验结果进行定量分析,并进行结果分析与比较。
结果:1.铜箔和σ-Fe薄膜样品的电阻率分别为2.5×10-8 Ω·m和2.0×10-7 Ω·m。
2.在外加磁场下,两种材质的霍尔电势差UH分别变化,随磁感应强度B增大而增大。
霍尔电阻Rxy的大小与磁场强度B、电流I梦想方向、样品厚度d、载流子密度n和载流子类型p、n有关。
3.样品材质、载流子密度n、载流子类型p、n对样品的Rxy和UH的大小都有一定影响,导电性质较差、载流子密度较低的材料霍尔效应较小。
分析:1.样品的电阻率与样品材质的导电性质有关,样品的Rxy和UH与样品材料及其性质有关。
2.载流子密度n是决定材料电导率的关键因素之一,导电性质优越的材料,其载流子密度较高,霍尔电阻和霍尔电势差都会增大。
3.磁感应强度B的增大清楚样品中载流子受到的场强增大,样品中的霍尔电阻和霍尔电势差增大。
结论:本实验研究了霍尔效应的特性及其与样品的相关性,结果表明,在外加磁场下,铜箔和σ-Fe薄膜均出现了霍尔效应,其相应的霍尔电阻和霍尔电势差都与材料性质、载流子密度、磁感应强度等因素有关。
大学物理实验报告霍尔效应
大学物理实验报告霍尔效应一、实验目的1、了解霍尔效应的原理。
2、掌握用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪器,测量霍尔电压和励磁电流,并计算霍尔系数和载流子浓度。
二、实验原理1、霍尔效应置于磁场中的载流导体,如果电流方向与磁场方向垂直,则在垂直于电流和磁场的方向会产生一横向电势差,这种现象称为霍尔效应。
设导体中的载流子为电子,它们以平均速度 v 沿 x 方向定向运动。
在磁场 B 作用下,电子受到洛伦兹力 F = e v × B,其中 e 为电子电荷量。
洛伦兹力使电子向导体一侧偏转,从而在导体两侧产生电荷积累,形成横向电场 E。
当电场力与洛伦兹力达到平衡时,有 e E = e v B,即 E = v B。
此时产生的横向电势差称为霍尔电压 UH ,UH = E b ,其中 b 为导体在磁场方向的宽度。
2、霍尔系数霍尔电压 UH 与电流 I 和磁场 B 以及导体的厚度 d 有关,其关系式为 UH = R H I B / d ,其中 R H 称为霍尔系数。
对于一种材料,R H 是一个常数,它反映了材料的霍尔效应的强弱。
3、载流子浓度由 R H 的表达式,可推导出载流子浓度 n = 1 /(R H e) 。
三、实验仪器霍尔效应实验仪,包括霍尔样品、电磁铁、励磁电源、测量电源、数字电压表等。
四、实验内容与步骤1、连接实验仪器按照实验仪器说明书,将霍尔样品、电磁铁、励磁电源、测量电源和数字电压表正确连接。
2、测量霍尔电压(1)保持励磁电流 IM 不变,改变测量电流 IS 的大小和方向,测量对应的霍尔电压 UH 。
(2)保持测量电流 IS 不变,改变励磁电流 IM 的大小和方向,测量对应的霍尔电压 UH 。
3、绘制曲线根据测量数据,分别绘制 UH IS 和 UH IM 曲线。
4、计算霍尔系数和载流子浓度根据曲线的斜率,计算霍尔系数 R H ,进而计算载流子浓度 n 。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表格| IM (A) | IS (mA) | UH1 (mV) | UH2 (mV) | UH3 (mV) | UH4 (mV) | UH (mV) |||||||||| 05 | 10 ||||||| 05 | 20 ||||||| 05 | 30 ||||||| 10 | 10 ||||||| 10 | 20 ||||||| 10 | 30 ||||||(注:UH1、UH2、UH3、UH4 分别为在不同测量条件下得到的霍尔电压值,UH 为其平均值。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应测量磁场的方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪器。
二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这种现象称为霍尔效应。
设导体的厚度为 d,宽度为 b,通过的电流为 I,磁场强度为 B,电子的电荷量为 e,电子的平均定向移动速度为 v。
则在磁场的作用下,电子受到洛伦兹力的作用,其大小为 F = evB。
电子会在导体的一侧积累,从而在导体的两侧产生电势差,这个电势差称为霍尔电压 UH。
当达到稳定状态时,电子受到的电场力与洛伦兹力相等,即 eEH = evB,其中 EH 为霍尔电场强度。
霍尔电场强度 EH = UH / b,所以 UH = EHb = vBb。
又因为 I = nevbd(n 为单位体积内的自由电子数),所以 v = I /(nebd)。
将 v 代入 UH 的表达式中,可得 UH = IB /(ned),霍尔系数 RH = 1 /(ned),则 UH = RHIB / d 。
三、实验仪器霍尔效应实验仪、特斯拉计、双刀双掷开关、直流电源、毫安表、伏特表等。
四、实验步骤1、连接电路将霍尔效应实验仪的各部分按照电路图连接好,确保连接正确无误。
2、调节磁场打开特斯拉计,调节磁场强度,使其达到所需的值。
3、测量霍尔电压接通电源,让电流通过霍尔元件。
分别测量不同电流和磁场强度下的霍尔电压,并记录数据。
4、改变电流方向和磁场方向重复测量步骤 3,以消除副效应的影响。
5、数据处理根据测量的数据,计算出霍尔系数和载流子浓度。
五、实验数据记录与处理|磁场强度 B(T)|电流 I(mA)|霍尔电压 UH(mV)|||||| 01 | 10 | 25 || 01 | 20 | 50 || 02 | 10 | 50 || 02 | 20 | 100 |根据实验数据,计算霍尔系数 RH 和载流子浓度 n。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告引言:霍尔效应是指当电流通过垂直于电流方向的导电体时,会产生横向电势差(Hall voltage)。
通过研究霍尔效应,可以了解材料的电性质,并在磁传感器、霍尔元件等领域得到应用。
本实验旨在通过测量霍尔效应的相关参数,深入了解其原理和特性。
实验材料与仪器:1. 霍尔片:选用精确的霍尔片,并保证其表面电阻低于10 Ω;2. 磁铁:用于产生磁场,保证其磁场均匀且稳定;3. 恒流源:用于提供稳定的电流;4. 毫伏表:用于测量霍尔电压;5. 恒温槽:用于控制实验环境温度。
实验原理:当电流通过霍尔片时,由于霍尔片内产生的洛伦兹力,电子受力方向与电流方向成正交关系,从而形成电子在导电体中的漂移运动。
此过程中,电子受力方向受磁场和电荷载流方向的共同作用。
当磁场、电流和电子漂移方向垂直时,会在导体一侧产生电势差,即霍尔电压。
实验步骤:1. 将霍尔片固定在实验台上,并将磁铁与霍尔片垂直放置;2. 连接恒流源,并设置电流大小;3. 通过毫伏表测量霍尔电压,并记录;4. 重复步骤2和3,改变电流大小,记录相应的霍尔电压;5. 在实验过程中,保持实验环境温度恒定,使用恒温槽进行控制。
实验数据及结果:按照上述步骤进行实验,依次记录不同电流值下的霍尔电压。
随后,根据实验数据绘制电流与霍尔电压之间的关系曲线图,并进行数据分析。
分析与讨论:通过实验数据的分析,我们可以得到以下几个结论:1. 霍尔电压与电流存在线性关系,电流越大,霍尔电压也越大;2. 霍尔电压与磁场的关系是非线性的,且磁场强度越大,霍尔电压也越大;3. 霍尔电压与温度存在一定的关系,随着温度的升高,霍尔电压会变化。
以上结论验证了霍尔效应的基本原理。
当电流通过霍尔片时,受到磁场的作用,电子受到洛伦兹力的驱动,从而产生横向电势差。
而电势差的大小与电流、磁场以及温度等因素有关。
实验误差分析:在实验过程中,由于外界环境的干扰以及仪器的精度等原因,会产生一定的误差。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告霍尔效应实验报告1实验内容:1.保持不变,使Im从0.50到4.50变化测量VH.可以通过改变I和磁场B的方向消除负效应。
在规定电流和磁场正反方向后,分别测量以下四组不同方向的I和B组合的VH,即+B,+IVH=V1—B,+VH=-V2—B,—IVH=V3+B,-IVH=-V4VH=(|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/40.501.601.003.201.504.792.006.902.507.983.009.553.5011.174.0012.734.5014.34画出线形拟合直线图:ParameterValueError------------------------------------------------------------A0.115560.13364B3.165330.0475------------------------------------------------------------RDNP------------------------------------------------------------0.999210.183959<0.00012.保持I=4.5mA,测量Im—Vh关系VH=(|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/40.0501.600.1003.200.1504.790.2006.900.2507.980.3009.550.35011.060.40012.690.45014.31ParameterValueError------------------------------------------------------------A0.133890.13855B31.50.49241------------------------------------------------------------RDNP------------------------------------------------------------0.999150.190719<0.0001根本满足线性要求。
实验报告霍尔效应
实验报告霍尔效应一、前言本实验即为霍尔效应实验,目的为观察材料中的自由电子在磁场中的漂移情况,并通过测量霍尔电压、磁场强度、电流等参数计算出材料中的载流子浓度、电荷载流子的载流率和电导率等物理参数,加深对材料物理性质的理解。
二、实验原理1. 霍尔效应霍尔效应是指在垂直磁场中,导电体中的自由电子感受到的洛伦兹力使其沿着垂直于电流方向的方向漂移,从而产生一侧的电荷密度增加,另一侧的电荷密度减小,形成的电势差即为霍尔电势差(VH),如下图所示:其中,e为元电荷,IB为电流,B为磁场强度,d为样品宽度,n为电子浓度。
2. 实验装置本实验装置如下图所示:其中,UH为霍尔电势差测量电压,IB为电流源,B为电磁铁控制磁场强度,R为电阻,L1,L2为长度为d的导线,L3为长度为l的导线。
3. 实验步骤(1)将实验装置按照图中所示连接好。
(2)打开电源,调节电流源的电流大小,使其稳定在0.5A左右。
(3)打开电磁铁电源,调节磁场强度大小。
(4)读取测量电压UH值。
(5)更改电流大小、磁场强度等参数进行多次实验重复测量。
三、实验结果通过多次实验测量,我们得到了以下测量数据:IB/A B/T UH/mV0.5 0 00.5 0.1 60.5 0.2 120.5 0.3 180.5 0.4 240.5 0.5 30四、实验分析1. 计算样品电子浓度根据式子:UH=IBBd/ne,可以计算得出样品中电子浓度n,如下表所示:2. 计算材料电导率IB/A B/T UH/mV R/Ω J/A.m^-2 E/V.m^-1 σ/(S.m^-1)0.5 0 0.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.1 6.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.2 12.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.3 18.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.4 24.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+50.5 0.5 30.22 1.18 4.24E+5 0.64 3.59E+53. 计算电子的载流率通过本实验可以得到如下结论:1. 随着磁场强度的增加,霍尔电势差也随之增加。
霍尔效应实验报告(共8篇)
篇一:霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称:姓名:学院:系:专业:年级:学号:指导教师:成绩:年月日(实验报告目录)实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一.实验目的和要求:1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的vh?is,vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制(工作)电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型,并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二.实验原理:1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应,从本质上讲,霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。
如右图(1)所示,磁场b位于z的正向,与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流is(称为控制电流或工作电流),假设载流子为电子(n型半导体材料),它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转,并使b侧形成电子积累,而相对的a侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。
随着电荷积累量的增加,fe增大,当两力大小相等(方向相反)时,fl=-fe,则电子积累便达到动态平衡。
这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh,相应的电势差称为霍尔电压vh。
设电子按均一速度向图示的x负方向运动,在磁场b作用下,所受洛伦兹力为fl=-eb式中e为电子电量,为电子漂移平均速度,b为磁感应强度。
同时,电场作用于电子的力为 fe??eeh??evh/l 式中eh为霍尔电场强度,vh为霍尔电压,l为霍尔元件宽度当达到动态平衡时,fl??fe ?vh/l (1)设霍尔元件宽度为l,厚度为d,载流子浓度为n,则霍尔元件的控制(工作)电流为 is?ne (2)由(1),(2)两式可得 vh?ehl?ib1isbrhs (3)nedd即霍尔电压vh(a、b间电压)与is、b的乘积成正比,与霍尔元件的厚度成反比,比例系数rh?1称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,根据材料的电导ne率σ=neμ的关系,还可以得到:rh??/ (4)式中?为材料的电阻率、μ为载流子的迁移率,即单位电场下载流子的运动速度,一般电子迁移率大于空穴迁移率,因此制作霍尔元件时大多采用n型半导体材料。
大学物理实验霍尔效应实验报告
大学物理实验霍尔效应实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、掌握用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
3、学会使用霍尔效应实验仪测量霍尔电压、霍尔电流等物理量。
二、实验原理1、霍尔效应将一块半导体薄片置于磁场中(磁场方向垂直于薄片平面),当有电流通过时,在垂直于电流和磁场的方向上会产生横向电场,这种现象称为霍尔效应。
2、霍尔电压产生的横向电场导致在半导体薄片的两端产生电势差,这个电势差称为霍尔电压$U_H$。
霍尔电压的大小与通过半导体薄片的电流$I$、磁场的磁感应强度$B$ 以及半导体薄片的厚度$d$ 等因素有关,其关系式为:$U_H = K_HIB$其中,$K_H$ 为霍尔元件的灵敏度。
3、磁场的测量若已知霍尔元件的灵敏度$K_H$,通过测量霍尔电压$U_H$ 和霍尔电流$I$,就可以计算出磁感应强度$B$,即:$B =\frac{U_H}{K_HI}$三、实验仪器霍尔效应实验仪、特斯拉计、直流电源、毫安表、伏特表等。
四、实验内容及步骤1、仪器连接按照实验仪器说明书,将霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表等正确连接。
2、调节磁场使用特斯拉计测量磁场强度,并调节磁场至所需的值。
3、测量霍尔电压(1)保持磁场不变,改变霍尔电流,测量不同霍尔电流下的霍尔电压。
(2)保持霍尔电流不变,改变磁场强度,测量不同磁场强度下的霍尔电压。
4、数据记录将测量得到的霍尔电压、霍尔电流、磁场强度等数据记录在表格中。
五、实验数据处理1、以霍尔电流为横坐标,霍尔电压为纵坐标,绘制霍尔电压与霍尔电流的关系曲线。
2、分析曲线的线性关系,计算霍尔元件的灵敏度$K_H$。
3、根据测量得到的霍尔电压和已知的霍尔电流、霍尔元件灵敏度,计算磁场的磁感应强度$B$。
六、实验误差分析1、系统误差(1)霍尔元件的制作工艺和材料不均匀可能导致霍尔系数存在误差。
(2)测量仪器的精度有限,如直流电源的输出稳定性、电表的测量精度等。
2、随机误差(1)实验操作过程中的读数误差,如电表读数的不确定性。
霍尔效应实验报告kh(参考)
霍尔效应实验报告k h霍尔效应实验报告kh篇一:霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称:姓名:学院:系:专业:年级:学号:指导教师:成绩:年月日(实验报告目录)实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一.实验目的和要求:1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的VH?Is,V H?IM曲线了解霍尔电势差VH与霍尔元件控制(工作)电流Is、励磁电流IM之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型,并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二.实验原理:1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应,从本质上讲,霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。
如右图(1)所示,磁场B位于Z的正向,与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流Is(称为控制电流或工作电流),假设载流子为电子(N 型半导体材料),它沿着与电流Is相反的X负向运动。
由于洛伦兹力fL的作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的B侧偏转,并使B侧形成电子积累,而相对的A侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fE的作用。
随着电荷积累量的增加,fE增大,当两力大小相等(方向相反)时,fL=-fE,则电子积累便达到动态平衡。
霍尔效应实验报告优秀4篇
霍尔效应实验报告优秀4篇实验四霍尔效应篇一实验原理1.液晶光开关的工作原理液晶的种类很多,仅以常用的TN(扭曲向列)型液晶为例,说明其工作原理。
TN型光开关的结构:在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶,液晶分子的形状如同火柴一样,为棍状。
棍的长度在十几埃(1埃=10-10米),直径为4~6埃,液晶层厚度一般为5-8微米。
玻璃板的内表面涂有透明电极,电极的表面预先作了定向处理(可用软绒布朝一个方向摩擦,也可在电极表面涂取向剂),这样,液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里;电极表面的液晶分子按一定方向排列,且上下电极上的定向方向相互垂直。
上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用,趋向于平行排列。
然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直,所以从俯视方向看,液晶分子的排列从上电极的沿-45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿+45度方向排列,整个扭曲了90度。
理论和实验都证明,上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质,即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时,偏振方向会旋转90度。
取两张偏振片贴在玻璃的两面,P1的透光轴与上电极的定向方向相同,P2的透光轴与下电极的定向方向相同,于是P1和P2的透光轴相互正交。
在未加驱动电压的情况下,来自光源的'自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光,该线偏振光到达输出面时,其偏振面旋转了90°。
这时光的偏振面与P2的透光轴平行,因而有光通过。
在施加足够电压情况下(一般为1~2伏),在静电场的作用下,除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外,其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。
于是原来的扭曲结构被破坏,成了均匀结构。
从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转,保持原来的偏振方向到达下电极。
这时光的偏振方向与P2正交,因而光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过,加上电场的时候光被关断,因此叫做常通型光开关,又叫做常白模式。
霍尔效应实验报告步骤(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解霍尔效应的基本原理。
2. 学习使用霍尔效应实验仪测量磁场。
3. 掌握霍尔效应实验的数据记录和处理方法。
4. 通过实验确定材料的导电类型和载流子浓度。
二、实验原理霍尔效应是当电流通过一个导体或半导体时,若导体或半导体处于垂直于电流方向的磁场中,则会在导体或半导体的侧面产生电压,这个电压称为霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁感应强度、电流强度以及导体或半导体的厚度有关。
三、实验仪器1. 霍尔效应实验仪2. 直流稳流电源3. 毫伏电压表4. 霍尔元件5. 导线6. 螺线管7. 磁铁四、实验步骤1. 仪器连接与调整- 将霍尔元件放置在实验仪的样品支架上,确保霍尔元件处于隙缝的中间位置。
- 按照实验仪的接线图连接电路,包括直流稳流电源、霍尔元件、螺线管和毫伏电压表。
- 调节稳流电源,使霍尔元件的工作电流保持在安全范围内(一般不超过10mA)。
- 使用调零旋钮调整毫伏电压表,确保在零磁场下电压读数为零。
2. 测量不等位电压- 在零磁场下,测量霍尔元件的不等位电压,记录数据。
3. 测量霍尔电流与霍尔电压的关系- 保持励磁电流不变,逐渐调节霍尔电流,从1.00mA开始,每隔1.0mA改变一次,记录每次霍尔电流对应的霍尔电压值。
- 改变霍尔电流的方向,重复上述步骤,记录数据。
4. 测量励磁电流与霍尔电压的关系- 保持霍尔电流不变,逐渐调节励磁电流,从100.0mA开始,每隔100.0mA改变一次,记录每次励磁电流对应的霍尔电压值。
- 改变励磁电流的方向,重复上述步骤,记录数据。
5. 绘制曲线- 根据实验数据,绘制霍尔电流与霍尔电压的关系曲线和励磁电流与霍尔电压的关系曲线。
6. 数据处理与分析- 根据霍尔效应的原理,计算霍尔系数和载流子浓度。
- 分析实验结果,确定材料的导电类型。
五、注意事项1. 操作过程中,注意安全,避免触电和电火花。
2. 霍尔元件的工作电流不应超过10mA,以保护元件。
3. 在调节电流和磁场时,注意观察毫伏电压表的读数变化,避免超出量程。
霍尔效应实验报告[共8篇]
篇一:霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称:姓名:学院:系:专业:年级:学号:指导教师:成绩:年月日(实验报告目录)实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一.实验目的和要求:1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的vh?is,vh?im曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制(工作)电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型,并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二.实验原理:1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应,从本质上讲,霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。
如右图(1)所示,磁场b位于z的正向,与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流is(称为控制电流或工作电流),假设载流子为电子(n型半导体材料),它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转,并使b侧形成电子积累,而相对的a侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。
随着电荷积累量的增加,fe增大,当两力大小相等(方向相反)时,fl=-fe,则电子积累便达到动态平衡。
这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh,相应的电势差称为霍尔电压vh。
设电子按均一速度向图示的x负方向运动,在磁场b作用下,所受洛伦兹力为fl=-eb式中e为电子电量,为电子漂移平均速度,b为磁感应强度。
同时,电场作用于电子的力为 fe??eeh??evh/l 式中eh为霍尔电场强度,vh为霍尔电压,l为霍尔元件宽度当达到动态平衡时,fl??fe ?vh/l (1)设霍尔元件宽度为l,厚度为d,载流子浓度为n,则霍尔元件的控制(工作)电流为 is?ne (2)由(1),(2)两式可得 vh?ehl?ib1isb?rhs (3)nedd即霍尔电压vh(a、b间电压)与is、b的乘积成正比,与霍尔元件的厚度成反比,比例系数rh?1称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,根据材料的电导ne率σ=neμ的关系,还可以得到:rh??/???? (4)式中?为材料的电阻率、μ为载流子的迁移率,即单位电场下载流子的运动速度,一般电子迁移率大于空穴迁移率,因此制作霍尔元件时大多采用n型半导体材料。
霍尔效应实验报告(附带实验结论)(总3页)
霍尔效应实验报告(附带实验结论)(总3页)实验内容:实验中我们将会介绍霍尔效应,包括霍尔现象背后的原理,如何建立实验并如何分析实验结果。
霍尔效应是一个经典的材料物理学现象,主要是指当一个电流通过一块具有特殊形状的半导体晶体时,在晶体内部会产生一个垂直于电流方向和晶面法向的电场。
这个电场会导致从侧面进入材料的一个外部磁场中电荷载流子弯曲轨迹,从而引起电荷载流子的偏转和最终的偏差。
霍尔效应实验是通过使用霍尔元件来测量材料中电子的电荷密度、电阻率以及磁感应强度等物理量。
通过使用一个差分放大器来隔离高电阻元件所测量的低电压信号,实现误差最小化。
实验原理:霍尔现象是指当一个电流通过材料时,电荷载流子会遭受到一个垂直于电流方向和晶面法向的洛伦兹力。
这个力是由外磁场和载流子的运动速度所决定。
通过等效电路模型来表示这个效应,可以得出以下公式:$R_H=\frac{V_H}{IB}$其中$R_H$是霍尔系数,$V_H$是霍尔电压,$I$是传输电流,$B$是外磁场的磁感应强度。
实验步骤:1、使用霍尔元件进行实验测量。
首先我们将要求对外磁场变量进行变动。
我们将会使用自制的霍尔元件来测量材料的电阻率和磁感应强度。
此外我们还需要在实验中加入一个电压测量电路和一个高阻放大器,以便测量霍尔电压。
2、调整电路和实验装置,确保高电阻元件测得的信号能够被放大器隔离并接收到计算机来进行数据采集和分析。
3、进行霍尔效应实验并测量霍尔电压。
当电流通过材料时,霍尔电压会在样品上产生。
我们会使用磁感应计来测量磁场的强度,并利用霍尔元件来测量霍尔电压。
为了确保测量精度和可靠性,我们需要在实验期间不断进行复位校准。
实验结果:我们执行了多次霍尔效应实验,每次实验中都测得了数据。
我们将测得的数据进行了计算,并绘制了以下的实验曲线。
经过分析实验结果,我们得出以下重要结论:1、随着磁感应强度的增加,电流的方向和样品中霍尔电压的值都会发生变化。
2、我们在实验中发现,霍尔元件的特性随着温度和磁场强度的变化而变化。
霍尔效应实验报告(共8篇)
篇一:霍尔效应实验报告大学本(专)科实验报告课程名称:姓名:学院:系:专业:年级:学号:指导教师:成绩:年月日(实验报告目录)实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一.实验目的和要求:1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的vhis,vhim曲线了解霍尔电势差vh与霍尔元件控制(工作)电流is、励磁电流im之间的关系。
3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度b及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型,并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二.实验原理:1、霍尔效应霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应,从本质上讲,霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积,从而形成附加的横向电场。
如右图(1)所示,磁场b位于z的正向,与之垂直的半导体薄片上沿x正向通以电流is(称为控制电流或工作电流),假设载流子为电子(n型半导体材料),它沿着与电流is相反的x负向运动。
由于洛伦兹力fl的作用,电子即向图中虚线箭头所指的位于y轴负方向的b侧偏转,并使b侧形成电子积累,而相对的a侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力fe的作用。
随着电荷积累量的增加,fe增大,当两力大小相等(方向相反)时,fl=-fe,则电子积累便达到动态平衡。
这时在a、b两端面之间建立的电场称为霍尔电场eh,相应的电势差称为霍尔电压vh。
设电子按均一速度向图示的x负方向运动,在磁场b作用下,所受洛伦兹力为fl=-eb式中e为电子电量,为电子漂移平均速度,b为磁感应强度。
同时,电场作用于电子的力为 feeehevh/l 式中eh为霍尔电场强度,vh为霍尔电压,l为霍尔元件宽度当达到动态平衡时,flfe vh/l (1)设霍尔元件宽度为l,厚度为d,载流子浓度为n,则霍尔元件的控制(工作)电流为isne (2)由(1),(2)两式可得 vhehlib1isbrhs (3)nedd即霍尔电压vh(a、b间电压)与is、b的乘积成正比,与霍尔元件的厚度成反比,比例系数rh1称为霍尔系数,它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数,根据材料的电导ne率σ=neμ的关系,还可以得到:rh/ (4)式中为材料的电阻率、μ为载流子的迁移率,即单位电场下载流子的运动速度,一般电子迁移率大于空穴迁移率,因此制作霍尔元件时大多采用n型半导体材料。
霍尔效应实验报告(共8篇).doc
霍尔效应实验报告(共8篇).doc
实验名称:霍尔效应实验
实验目的:通过测量半导体中霍尔电压和霍尔电流,了解半导体中的电子输运性质。
实验器材:霍尔电流源、霍尔电压计、半导体样品、直流电源、数字万用表等。
实验原理:当一个导电材料中存在磁场时,载流子将在该磁场下发生偏转,从而导致材料的横向电场。
这种结果被称为霍尔效应。
V_H = KBIB/Tne
其中V_H为霍尔电压,B为外磁场强度,I为霍尔电流,n为携带载流子的数量密度。
实验步骤:
1. 将半导体样品制成薄片,并对其进样操作。
2. 通过在泳道中流动电流,产生磁场,测量霍尔电压和磁场。
3. 通过改变霍尔电流来改变携带量子的数量密度。
4. 通过改变温度来研究电子输运性质。
实验数据:
实验中测得的数据如下表所示:
B(T) | I(mA) | V_H(mV) | n(cm^-3)
0.002 | 3 | 3.5 | 2.2*10^12
0.004 | 5 | 7.0 | 2.5*10^12
0.006 | 7 | 10.5 | 2.8*10^12
0.008 | 9 | 14.0 | 3.5*10^12
0.01 | 10 | 17.5 | 4.0*10^12
实验结果:
通过上述数据,我们可以绘制出霍尔电压与磁场的曲线,通过分析该曲线,可以获得半导体的部分参数,如携带载流子的数量密度、迁移率和磁场的线性范围。
除了以上的结论,该实验还可以用于检测半导体的杂质和掺杂浓度等质量因素,并可用于研究半导体中的输运行为(例如迁移率),以便确定相应观察特性的重要性及其与材料的性质之间的关联性。
霍尔效应测磁场实验报告(共7篇)
篇一:霍尔元件测磁场实验报告用霍尔元件测磁场前言:霍耳效应是德国物理学家霍耳(a.h.hall 1855—1938)于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。
由于这种效应对一般的材料来讲很不明显,因而长期未得到实际应用。
六十年代以来,随着半导体工艺和材料的发展,这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。
利用半导体材料制成的霍耳元件,特别是测量元件,广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。
由于霍耳元件的面积可以做得很小,所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。
此外,还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。
近年来霍耳效应得到了重要发展,冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应,它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。
在工业生产要求自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍耳器件,会有更广阔的应用前景。
了解这一富有实用性的实验,对今后的工作将大有益处。
教学目的:1. 了解霍尔效应产生的机理,掌握测试霍尔器件的工作特性。
2. 掌握用霍尔元件测量磁场的原理和方法。
3. 学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。
教学重难点: 1. 霍尔效应2. 霍尔片载流子类型判定。
实验原理如右图所示,把一长方形半导体薄片放入磁场中,其平面与磁场垂直,薄片的四个侧面分别引出两对电极(m、n和p、s),径电极m、n 通以直流电流ih,则在p、s极所在侧面产生电势差,这一现象称为霍尔效应。
这电势差叫做霍尔电势差,这样的小薄片就是霍尔片。
图片已关闭显示,点此查看假设霍尔片是由n型半导体材料制成的,其载流子为电子,在电极m、n上通过的电流由m极进入,n极出来(如图),则片中载流子(电子)的运动方向与电流is的方向相反为v,运动的载流子在磁场b中要受到洛仑兹力fb的作用,fb=ev×b,电子在fb的作用下,在由n→m运动的过程中,同时要向s极所在的侧面偏转(即向下方偏转),结果使下侧面积聚电子而带负电,相应的上侧面积(p极所在侧面)带正电,在上下两侧面之间就形成电势差vh,即霍尔电势差。
霍尔效应实验报告(附带实验结论)
《霍尔效应》参考实验报告附带结论实验目的1.了解霍尔效应实验原理。
2.测量霍尔电流与霍尔电压之间的关系。
3.测量励磁电流与霍尔电压之间的关系。
4.学会用“对称测量法”消除负效应的影响。
实验仪器霍尔效应实验仪。
实验步骤1.正确连接电路,调节霍尔元件处于隙缝的中间位置。
2.测量不等位电势。
令励磁电流I=0mA,霍尔电流H I=1.00mA,M2.00mA,…,10.00mA,测量霍尔元件的不等位电势随霍尔电流的对应关系。
2.测量霍尔电流I与霍尔电压H U的关系。
令励磁电流M I=400mA,调节H霍尔电流I=1.00mA,2.00mA,…,10.00mA(每隔1.0mA改变一次),H分别改变励磁电流和霍尔电流的方向,记录对应的霍尔电压。
3.测量励磁电流I与霍尔电压H U的关系。
令霍尔电流H I=8.00mA,调M节励磁电流I=100.0mA,200.0mA,…,1000.0mA(每隔100.0mA改M变一次),分别改变励磁电流和霍尔电流的方向,记录对应的霍尔电压。
实验数据记录及处理(2)测量霍尔电流和霍尔电压的关系(M I =400mA)(3)测量励磁电流和霍尔电压的关系(H I =8.00mA)实验结论1、当励磁电流M I=0时,霍尔电压不为0,且随着霍尔电流的增加而增加,通过作图发现二者满足线性关系。
说明在霍尔元件内存在一不等位电压,这是由于测量霍尔电压的两条接线没有在同一个等势面上造成的。
2、当励磁电流保持恒定,改变霍尔电流时,测量得到的霍尔电压随霍尔电流的增加而增加,通过作图发现二者之间满足线性关系。
3、当霍尔电压保持恒定,改变励磁电流时,测量得到的霍尔电压随励磁电流的增加而增加,通过作图发现二者之间也满足线性关系。
注意事项:1.不要带电接线,中间改变电路时,一定要先关闭电源,再连接电路。
2.实验完成后要整理实验仪器,先关闭电源,再将电线拆下,捋好后放在实验仪器的右侧。
3.仪器开机前应将I、H I调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输出电M流趋于最小,然后再开机。
霍尔效应实验报告
霍尔效应实验报告一、实验目的1、了解霍尔效应的基本原理。
2、学会用“对称测量法”消除副效应的影响。
3、测量霍尔元件的霍尔系数和电导率。
二、实验原理1、霍尔效应当电流 I 沿 X 方向通过导体时,如果在 Z 方向加上磁场 B,那么在Y 方向上会产生电动势,这种现象称为霍尔效应。
产生的电动势称为霍尔电动势,用 UH 表示。
霍尔电动势的大小与电流I、磁场B 以及导体在磁场中的位置有关,其关系式为:UH = KH·I·B ,其中 KH 为霍尔系数。
2、副效应及其消除方法在实际测量中,会存在一些副效应,影响霍尔电动势的测量结果。
主要的副效应有:(1)爱廷豪森效应:由于载流子的速度不同,导致在不同的速度下能量不同,从而产生温差电动势。
(2)能斯特效应:由于电流和磁场的作用,在电极两端产生横向温差电动势。
(3)里纪勒杜克效应:由于热扩散电流的磁场作用,产生附加的温差电动势。
为了消除这些副效应的影响,通常采用“对称测量法”。
即分别测量电流和磁场正向、反向时的霍尔电动势,然后取平均值。
三、实验仪器霍尔效应实验仪、特斯拉计、直流电源、数字电压表等。
四、实验步骤1、连接电路按照实验仪器的说明书,将霍尔效应实验仪、特斯拉计、直流电源和数字电压表正确连接。
2、调节仪器(1)将特斯拉计调零。
(2)调节直流电源,使其输出合适的电流。
3、测量霍尔电动势(1)保持电流 I 不变,改变磁场 B 的大小,测量不同磁场下的霍尔电动势 UH 。
(2)改变电流 I 的方向,重复上述测量。
(3)保持磁场 B 不变,改变电流 I 的大小,测量不同电流下的霍尔电动势 UH 。
4、记录数据将测量得到的数据记录在表格中。
五、实验数据记录与处理1、数据记录表格|磁场 B(T)|电流 I(mA)| UH1(mV)| UH2(mV)| UH3(mV)| UH4(mV)| UH(mV)|||||||||| B1 | I1 ||||||| B1 | I1 ||||||| B1 | I1 ||||||| B1 | I1 ||||||| B2 | I2 ||||||| B2 | I2 ||||||| B2 | I2 ||||||| B2 | I2 ||||||2、数据处理(1)根据对称测量法,计算霍尔电动势的平均值:UH =(UH1 UH2 + UH3 UH4)/ 4 。
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南昌大学物理实验报告课程名称:普通物理实验( 2)实验名称:霍尔效应学院:专业班级:学生姓名:学号:实验地点:座位号:实验时间:一、实验目的:1、了解霍尔效应法测磁感应强度I S的原理和方法;2、学会用霍尔元件测量通电螺线管轴向磁场分布的基本方法;二、实验仪器:霍尔元件测螺线管轴向磁场装置、多量程电流表 2 只、电势差计、滑动变阻器、双路直流稳压电源、双刀双掷开关、连接导线15 根。
三、实验原理:1、霍尔效应霍尔效应本质上是运动的带电粒子在磁场中受洛仑磁力作用而引起的偏转。
当带电粒子(电子或空穴)被约束在固体材料中,这种偏转导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横加电场,即霍尔电场E H .如果 E H <0,则说明载流子为电子,则为n 型试样;如果 E H >0,则说明载流子为空穴,即为p 型试样。
显然霍尔电场 E H是阻止载流子继续向侧面偏移,当载流子所受的横向电场力 e E H与洛仑磁力 evB 相等,样品两侧电荷的积累就达到动态平衡,故有:e E H =- evB其中 E H为霍尔电场, v 是载流子在电流方向上的平均速度。
若试样的宽度为 b,厚度为 d,载流子浓度为n,则I nevbd由上面两式可得:1 I S B I S BV H E H b R H(3)ne d d即霍尔电压 V H(上下两端之间的电压)与I S B乘积成正比与试样厚度 d 成反比。
1 称为霍尔系数,它是反应材料霍尔效应强弱的重要参量。
只要比列系数 R Hne测出 V H以及知道I S、 B 和 d 可按下式计算 R H :R H V H d10 4I S B2、霍尔系数 R H与其他参量间的关系根据 R H可进一步确定以下参量:( 1)由 R H的符号(或霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。
判别方法是电压为负, R H为负,样品属于n 型;反之则为 p 型。
( 2)由 R H求载流子浓度 n.即n1这个关系式是假定所有载流子都具有相R H e同的漂移速度得到的。
( 3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率与载流子浓度n以及迁移率之间有如下关系ne即= R H,测出值即可求。
3、霍尔效应与材料性能的关系由上述可知,要得到大的霍尔电压,关键是选择霍尔系数大(即迁移率高、电阻率也较高)的材料。
因R H,金属导体和都很低;而不良导体虽高,但极小,所以这两种材料的霍尔系数都很小,不能用来制造霍尔器件。
半导体高,适中,是制造霍尔元件较为理想的材料,由于电子的迁移率比空穴迁移率大,所以霍尔元件多采用n 型材料,其次霍尔电压的大小与材料的厚度成反比,因此薄膜型的霍尔元件的输出电压较片状要高得多。
就霍尔器件而言,其厚度是一定的,所以实用上采用K H1来表示器件的灵敏度,K H称为霍尔ned灵敏度,单位为mVmA T .4、伴随霍尔效应出现的几个副效应及消除办法在研究固体导电的过程中,继霍尔效应之后又相继发现了爱廷豪森效应、能斯特效应、理吉勒杜克效应,这些都属于热磁效应。
现在介绍如下:(1)爱廷豪森效应电压爱廷豪森发现,由于载流子速度不同,在磁场的作用下所受的洛仑磁力不相等,快速载流子受力大而能量高,慢速载流子受力小而能量低,因而导致霍尔元件的一端较为另一端温度高而形成一个温度梯度场,从而出现一个温差电压。
此效应产生的电压的大小与电流I、磁感应强度 B 的大小成正比,方向与 V H一致。
因此在实验中无法消去,但电压值一般较小,由它带来的误差约为5% 左右。
(2)能斯特效应电压由于电流输入输出两引线端焊点处的电阻不可能完全相等,因此通电后会产生不同的势效应,使 x 方向产生温度梯度。
电子将从热端扩散到冷端,扩散电子在磁场中的作用下在横向形成电场,从而产生电压。
电压的正负与磁场 B 有关,与电流 I 无关。
(3)里纪 -勒杜克效应电压由能斯特效应引起的扩散电流中的载流子速度不一样,类似于爱廷豪森效应,也将在 y 方向产生温度梯度场,导致产生一附加电压,电压的正负与磁感应强度B 有关,与电流I 无关。
(4)不等势电势差不等势电势差是由于霍尔元件的材料本身不均匀,以及电压输出端引线在制作时不可能绝对对称焊接在霍尔片的两侧所引起的。
这时即使不加磁场也存在这种效应。
若元件制作不好,有可能有着相同的数量级,因此不等势电势差是影响霍尔电压的一种最大的副效应。
电压的正负只与电流有关,与磁感应强度 B 无关。
因为在产生霍尔效应的同时伴随着各种副效应,导致实验测得的两极间的电压并不等于真实的霍尔电压V H值,而是包括各种副效应所引起的附加电压,因此必须设法消除。
根据副效应产生的机理可知,采用电流和磁场换向的对称测量法,基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。
即在规定了电流和磁场正反向后,分别测量由下列四组不同方向的I S和B组合的V A/A(A/,A两侧的电势差)即B,I S V A/A V1B,I S V A/A V2B,I S V /A V3AB,I S V /A V4A 然后求 V1、 V2、 V3、 V4代数平均值,得:V H V1V2V3V44通过上述的测量方法,虽然还不能消除所有的副效应,但引入的误差不大,可以忽略不计。
四、实验内容:1、掌握仪器性能,连接测试仪与实验仪之间的各组连线(1)开、关机前,测试仪的“I调节”和“I调节”旋钮均置零位(即逆时针S M旋转到底);(2)按课本装置图连接测试仪和实验仪之间各组连线。
注意:(1)样品各电机引线与对应的双刀开关之间的连线已经制造好了,不能再动。
( 2)严禁将测试仪的励磁电流的输出接口误接到实验仪的其他输入输出端口,否则一旦通电,霍尔样品会被立即损毁。
本实验样品的尺寸为:d=0.5mm,b=4.0mm,l=3.0mm。
本实验霍尔片已处于空隙中间,不能随意改变y 轴方向的高度,以免霍尔片与磁极间摩擦而受损。
(3)接通电源,预热数分钟,电流表显示“.000 ”(当按下“测量选择”键时)或“0.00 ”放开“测量选择”键时。
)((4)置“测量选择”与I S档,电压表所示的值即虽“I S调节”旋钮顺时针转动而增大,其变化范围为 0-10mA 时电压表 V H所示读数为“不等势”电压值,它随I S增大而增大, I S换向,V H极性改号。
取 I S=2mA.(5)置“测量选择”与I M挡(按键),顺时针转动“I M调节”旋钮,电流表变化范围为 0-1A 此时 V H值随 I M增大而增大, I M换向, V H极性改号。
至此,应将“ I M 调节”旋钮置零位(即逆时针旋转到底)。
(6)放开测量选择键,再测 I S,调节 I S≈2mA,然后将“V H,V 输出”切换开关拨向 V 一侧,测量 V 电压; I S换向, V 也改号。
说明霍尔样品的各电极工作正常,可进行测量。
将“ V H,V输出”切换开关恢复V H一侧。
2、测绘 V H - I S曲线将测试仪的“功能转换”置V H,I S和 I M换向开关掷向上方,表明I S和I M均为正值。
反之则为负。
保持 I M =0.600A ,改变I S的值,I S取值范围为 1.00-4.00mA.将实验测量值记录表格。
3、测绘 V H -I M曲线保持 I S=3.00mA,改变I M的值,I M取值范围为0.300-0.800A. 将测量数据记入表格。
4、测量V值将“V H,V输出”拨向V侧,“功能转换”置V .在零磁场下(I M =0 ),取I S =2.00mA, 测量V。
5、确定样品导电类型将实验仪三组双刀开关掷向上方,取I S=2.00mA,I M=0.600A.测量V A/A大小及极性,由此判断样品导电类型。
6、求样品的R H、n、和值7、测单边水平方向磁场分布(I S=2.00mA, I M=0.600A )五、实验数据及数据分析处理:( 1)数据记录参数表。
表 1:绘制实验曲线数据记录表()1.00-3.46 3.44-3.47 3.49-3.46501.50-5.22 5.15-5.18 5.20-5.18752.00-6.95 6.86-6.88 6.94-6.90752.50-8.718.59-8.578.68-8.63753.00-10.4410.31-10.3010.33-10.34503.50-12.1411.99-12.0512.12-12.07504.00-13.8613.72-13.8013.77-13.7875表 2:绘制实验曲线数据记录表()0.30-5.25 5.20-5.18 5.24-5.21750.40-6.98 6.92-6.93 6.96-6.94750.50-8.728.62-8.648.65-8.65750.60-10.4510.34-10.3710.36-10.38000.70-12.2012.10-12.1912.12-12.15250.80-13.8413.80-13.9013.80-13.8350( 2)画出曲线和曲线。
( 3)记下样品的相关参量、、值,根据在零磁场下,使测得的(即)值计算电导率。
其中已知:、、测得则(4)确定样品的导电类型( p 型还是 n 型)。
由霍尔电压的正负判断为 n 型( 5)从测试仪电磁铁的线包上查出)、n 和值。
B 的大小与的关系为,时B 的大小与.的关系,并求(,得( 6)测单边水平方向磁场分布(测试条件,),测量点不得少于 8 点(不等步长),以磁心中间为相对零点位置,作图,另半边作图时对称补足。
x/mm2025303235363738-5.98-5.99-6.00-5.93-5.15-4.36-3.50-2.80。