fizika- kvant-xoll effecti

1. MAVZU
KVANT XOLL EFFEKTI

2. REJA
• Edvin Xoll tajribasi.
• Kvant Xoll effekti.
• Xoll effektini hozirgi kundagi ahamiyati.
• Xoll effekti va kvant zal effekti o'rtasidagi farq.
• Xulosa

3. Edvin Xoll tajribasi.
• 1879-yilda amerikalik fizik Edvin Xoll qiziq bir fizik tajriba o‘tkazdi. U yupqa
to‘rtburchak oltin plastinani kuchli magnit maydoniga, ushbu magnit
maydoni tekisligiga perpendikulyar tarzda joylashtirdi. Keling, x va x’ o‘sha
tilla to‘rtburchakning ikkita qarama-qarshi tomonini ifodalasin; y va y‘ esa
qolgan yana ikkita qarama-qarshi tomoni bo‘lsin. Olim tilla
to‘rtburchakning x va x’ tomonlariga batareykaning qutblarini uladi va
tok x yo‘nalishda oqishni boshladi. Shunda Xoll hayrat bilan shuni
kuzatdiki, y va y’ tomonlar orasida ham muayyan elektr kuchlanishi yuzaga
keldi. Ushbu kuchlanish esa, tokning zichligi va magnit maydoni
qiymati Bz ning ko‘paytmasiga proporsional ekan. Ko‘p yillar mobaynida,
Xoll effektidan amaliy foydalanish sohasini topish qiyin bo‘ldi. Chunki,
bunda hosil bo‘layotgan kuchlanish qiymati juda past edi. Lekin, ushbu
effekt, XX-asrning ikkinchi yarmida butun dunyo bo‘ylab son-sanoqsiz
sondagi ilmiy tadqiqotlar va tajriba-sinov ishlanmalarida anchayin foydali
manba sifatida qo‘llanildi. Aytish joizki, Xoll tomonidan bunday past
kuchlanishni kashf qilishi, elektron kashf qilinishidan naq 18-yil avvalroq
sodir bo‘lgan edi.

4. Xoll konstantasi RH - induksiyalangan elektr maydoni Ey ning, tok
zichligi jx va Bz ko‘paytmasi bilan o‘zaro nisbatiga teng:
RH=Ey/(jx*BZ)
y o‘qi bo‘ylab yuzaga keladigan kuchlanish va tok
kuchining o‘zaro nisbati xoll qarshiligi deyiladi. Xoll
konstantasi ham, xoll qarshiligi ham qaralayotgan
moddaning xossasi bo‘ladi. Xoll effekti magnit
maydoni va tok tashuvchilarining zichligini
o‘lchashda juda ham qo‘l keluvchi muhim fizik effekt
bo‘lib chiqdi. Biz ataylab, «tok tashuvchilari» degan
jumlani qo‘llamoqdamiz. Chunki, biz bilgan elektr
tokini nafaqat elektronlar, balki boshqa turdagi
zaryadlangan zarralar ham tashishi mumkin.
Masalan, musbat zaryadlangan tok
tashuvchilaridan teshiklarni eslash o‘rinli.

5. Magnit maydoni noldan ~ 10Tgacha skanerlanganda, platouxlar
ikki o'lchovli elektron gazlarning Hall o'tkazuvchanligida, kriyojen
haroratda qanday ko'rinishi tushuntiriladi. Xoll platosida σ xy =
ne² / h, bu erda n ajralmas, bo'ylama o'tkazuvchanlik esa
yo'qoladi. Bu ajralmas kvant Hall effekti. Bunday qurilmalardagi
bo'sh elektronlar klassik siklotron orbitalariga o'xshash Landau
miqdorini egallashi ko'rsatilgan. IQHE barqarorligi energiya
uzilish bilan emas, balki harakatchanlik bilan bog'liqligi
ko'rsatilgan. IQHE ning topologik kelib chiqishini ko'rsatadigan
tahlil takrorlanadi. Keyingi kasrli QHE tavsiflanadi: Lavlinning
kvazipartikulalarning IQHE jihatidan izohi keltirilgan. Hech
qanday magnit maydon bo'lmasa, kvant spin Hall effekti
kuzatiladi va bu erda tavsiflanadi. Vaqtning teskari o'zgarishi va
Kramer juftliklari asosiy talablar sifatida ko'riladi. Uning topologik
kelib chiqishi ta'riflangan.

6. Xoll fraktsiyali kvant tizimi endi elektronga ta'sir qilmaydigan elektron gaz
sifatida ishlov berilmaydigan elektronlar to'plamidir. ... Metall va
yarimo'tkazgichlarning elektron gaz tizimlaridan farqli o'laroq, ularning
o'tkazuvchanligi elektron va fononlarning tarqalishiga bog'liq.

7. Hozirgi kunda Xoll effektidan foydalanib ishlovchi qurilmalar talaygina.
Xususan, magnit maydonini yoki suyuqlik oqimlarini qayd qiluvchi datchiklari,
bosim datchiklari, hamda, avtomobilni o‘t oldirish taqsimlagichlari shular
jumlasidandir. 1980-yilda nemis fizigi Klaus fon Klitsing kvant miqyosidagi Xoll
effektini ham kashf qildi. Aniqlanishicha, kuchli magnit maydoni va past
haroratlarda, xoll qarshiligining magnit maydoni bilan bog‘liqlik grafigida
sakrashlar kuzatilar ekan.
Zamonaviy peyntbol qurilmalarida Xoll effekti otish tezligini oshirish uchun qo‘llaniladi.

8. Hall effekti va kvant Xoll effektining asosiy
farqi shundaki, Hall effekti asosan yarimo'tkazgichlarda ,
Holli kvant effekti asosan metallarda sodir bo'ladi .
Xoll effekti - bu o'tkazuvchan material bo'ylab oqayotgan
elektr tokiga ham, magnit maydonini qo'llashda tokka
to'g'ri burchak ostida qo'llaniladigan tashqi magnit
maydonga ham perpendikulyar elektr potentsialining
hosil bo'lishini anglatadi. Bu ta'sir 1879 yilda Edvin Xoll
tomonidan kuzatilgan. Kvantli Hall effekti keyinchalik, Hall
effektining hosilasi sifatida aniqlandi.

9. HALL EFFEKTI VA KVANT XOLL EFFEKTINING ASOSIY
FARQI SHUNDAKI, HALL EFFEKTI
ASOSAN YARIMO'TKAZGICHLARDA , HOLLI KVANT EFFEKTI
ASOSAN METALLARDA SODIR BO'LADI .
XOLL EFFEKTI - BU O'TKAZUVCHAN MATERIAL BO'YLAB
OQAYOTGAN ELEKTR TOKIGA HAM, MAGNIT
MAYDONINI QO'LLASHDA TOKKA TO'G'RI BURCHAK OSTIDA
QO'LLANILADIGAN TASHQI MAGNIT MAYDONGA HAM
PERPENDIKULYAR ELEKTR POTENTSIALINING HOSIL BO'LISHINI
ANGLATADI. BU TA'SIR 1879 YILDA EDVIN XOLL TOMONIDAN
KUZATILGAN. KVANTLI HALL EFFEKTI KEYINCHALIK, HALL
EFFEKTINING HOSILASI SIFATIDA ANIQLANDI.
Hall effekti va kvant zal effekti o'rtasidagi farq nima?

10. Quyida infografikada Hall effekti va kvant Hall
effekti o'rtasidagi farqlar keltirilgan.

11. Xulosa - Xoll effekti vs Kvant zali
effekti
Kvant Hall effekti klassik Hall effektidan
olingan. Hall effekti va kvant Xoll
effektining asosiy farqi shundaki, Hall
effekti asosan yarimo'tkazgichlarda,
Holli kvant effekti asosan metallarda
sodir bo'ladi.

12. E’TIBORINGIZ
UCHUN RAHMAT