【摘要】:1985年,克劳斯·冯·克利青发现了霍尔效应,并因此被授予诺贝尔奖。图4.28 显示了在磁场作用下电子载体的运动 Courtesy:http://en.wikipedia.org/wiki/Hall effect.在大多数半导电材料中都可观察到霍尔系数RH=±l/ne。另一方面,石墨烯除了具有高迁移率和最小电阻率,其在不同磁场下的霍尔电导率σxy也十分有趣。诺沃肖洛夫等研究了室温下石墨烯量子霍尔效应,发现电导率(σxy)因v值的不同和磁场数值的不同而变化。
1985年,克劳斯·冯·克利青(Klaus Von Klitzing)发现了霍尔效应,并因此被授予诺贝尔奖。如果材料的厚度t和表面积a暴露于磁场(BH),垂直于施加的电场的方向(电流I施加于y方向),载流子沿如图4.28所示的方向移动,就在x方向形成了电势(VH)。
图4.28 显示了在磁场作用下电子载体的运动 Courtesy:http://en.wikipedia.org/wiki/Hall effect.(www.daowen.com)
在大多数半导电材料中都可观察到霍尔系数RH=±l/ne。霍尔电导表现为σxy=电流(I)和霍尔电压的比率,其量化值表示为σxy=θ(e2/h)。θ为“填充因子”,它要么是整数(v=1,2,3……)要么是分数值(v=1/3,2/5,3/7,2/3,3/5,1/5,2/9,3/13,5/2,12/5……)。e是基本电荷,h是普朗克常数。只有与硅(Si)或砷化镓(GaAs)固体一起,而且需在相当低的温度下(约3K)和在非常高的磁场中,才能观察到此效应。
另一方面,石墨烯除了具有高迁移率和最小电阻率,其在不同磁场下的霍尔电导率σxy也十分有趣。诺沃肖洛夫等研究了室温下石墨烯量子霍尔效应,发现电导率(σxy)因v值的不同和磁场数值的不同而变化。这一非凡的特性是在室温下(约为20℃)发现的。
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