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霍尔系数英文解释翻译、霍尔系数的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【电】 hall coefficient

分词翻译:

霍尔的英语翻译:

【计】 Hoare

系数的英语翻译:

coefficient; modulus; quotiety
【计】 coefficient
【化】 coefficient
【医】 coefficient; quotient
【经】 coefficient; parameter; quotient

专业解析

霍尔系数(Hall coefficient)是量化材料在磁场中产生霍尔电压能力的物理量,其定义为横向电场($E_H$)与电流密度($J$)和磁感应强度($B$)乘积的比值,数学表达式为:

$$

R_H = frac{E_H}{J cdot B}

$$

在固体物理学中,霍尔系数与载流子浓度($n$)和电荷量($q$)的关系为$R_H = frac{1}{nq}$。该系数符号可判断载流子类型:正值为空穴导电(如p型半导体),负值为电子导电(如n型半导体)。

核心应用包括:

  1. 半导体分析:测定载流子浓度和迁移率,用于材料纯度检测;
  2. 磁场传感:霍尔效应传感器广泛应用于汽车转速检测和电子罗盘;
  3. 凝聚态研究:在量子霍尔效应等前沿领域解释低维材料特性。

材料差异示例:

(注:引用来源为美国国家标准技术研究院(NIST)、IEEE Xplore数据库及《固体物理导论》教材。)

网络扩展解释

以下是关于霍尔系数的详细解释:


一、定义与基本原理

霍尔系数(符号:$R_H$)是描述霍尔效应的关键参数。当电流通过导体或半导体材料,并在垂直于电流方向施加磁场时,材料两侧会产生横向电势差(霍尔电压$U_H$)。霍尔系数反映了材料中载流子的类型、浓度与迁移特性。


二、核心公式

霍尔系数的数学表达式有以下两种常见形式:

  1. 基于霍尔电压的定义式: $$ U_H = frac{R_H cdot I cdot B}{d} $$ 其中,$I$为电流,$B$为磁感应强度,$d$为材料厚度。
  2. 与载流子浓度的关系: $$ R_H = frac{1}{n cdot e} $$ 这里,$n$为载流子浓度,$e$为电子电荷量。对于n型半导体(电子导电),$R_H$为负值;p型半导体(空穴导电),$R_H$为正值。

三、物理意义

  1. 载流子类型判断:$R_H$的正负直接反映材料中载流子是电子还是空穴。
  2. 材料特性表征:$R_H$与材料的电阻率$rho$和迁移率$mu$相关,满足$R_H = mu cdot rho$。数值大小可推算载流子浓度$n$,进而分析材料的导电性能。

四、单位与量纲

霍尔系数的国际单位为立方米每库仑(m³/C),由公式$R_H = U_H cdot d / (I cdot B)$推导得出。


五、应用领域

  1. 磁场测量:霍尔元件广泛应用于磁场传感器、电流检测装置。
  2. 半导体材料分析:通过$R_H$测定载流子浓度和类型,辅助材料研发。
  3. 量子物理研究:如量子霍尔效应的发现,推动了凝聚态物理的发展。

如需进一步了解公式推导或具体应用案例,可参考权威物理学教材或相关研究文献。

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