作者 ▏傅雲濤
編輯 ▏阿欣
Nature的一份最新研究報導,由IBM帶頭的研究團隊興奮地宣布一個涉及霍爾效應長達140年「懸案」有了新突破。而這個懸案的解決,能夠幫人們進一步認識半導體的性質。
▼神奇的半導體。自從被發現起,它們就站在科學尖端。即使今天,它們已經走進了千家萬戶,也仍有無數的未解之謎。
在1879年,美國物理學家霍爾發現了著名的霍爾效應——當電流垂直於外磁場通過半導體時,載流子會發生偏轉,產生一個電壓(學過中學物理的同學們或許能明白,這就是帶電粒子在磁場中受洛倫茲力運動的一種特殊現象)。
在霍爾效應中產生的電壓,也就是霍爾電壓,有著很大的物理意義。通過測量霍爾電壓,物理學家們能夠了解到半導體中載流子的電性、密度、移動速度等信息。
▼中學課本裡的霍爾效應。當然,它也是考卷上的常客。
在霍爾效應發現之後,人們發現光居然也能帶來霍爾效應——「光霍爾實驗」中,光能帶來多種載流子和對應的空穴,從而「空穴來電」——產生了電壓。
不過,對於這「多種載流子」,人們就「看花了眼」——只能把握住主要的載流子,而對於其他載流子的情況就不太清楚了。
如何把主要和次要載流子的行為區分開?成了前進道路上的攔路虎,使得一些光電方面的進展受阻。
磁場能產生霍爾效應,光也能產生霍爾效應。是不是很神奇?
來自韓國科學技術研究所、韓國化學技術研究所、杜克大學和IBM的科學家們經過研究,得出了一種新的公式和技術。這樣一來,「五色令人目盲」就變成了「黑白分明」,人們也能看清兩種載流子各自的行為了。
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1、關於霍爾效應,你了解了什麼?
2、你知道霍爾效應還有哪些應用嗎?
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