摭谈霍尔效应的发现及应用

霍尔元件作为一种广泛应用的新型元件,在生产生活中的应用非常广泛,通过对霍尔效应及霍尔元件的介绍对这种新型元件进行普及学习,有助于学生在实验改进中更好地应用这一理论。     

磁对称互补结构的霍尔差分式测力方法实验研究

给出了一种霍尔效应差分式的测力方法.基于线性霍尔元件和圆柱形永磁体设计了力学测量模型,2个霍尔元件与磁体构成对称互补结构,以差分方式输出电压信号;建立了力学量与霍尔电压的线性关系,实现了力的非接触方式测量.模型的对称互补式设计,减小了非线性因素对测量的影响,改善了输出线性度.实验表明,差分式测量方法能够明显降低温度漂移,测量模型具有温度漂移自校正的特点.结果表明,差分式测量方法能够抑制共模干扰,并能加倍提高输出信号幅度,霍尔差分测力方法具有良好的线性度指标.     

霍尔效应演示仪的制作

在人教版高中物理新教材《选修3-1》和《选修3-2》上同时出现了和霍尔元件有关的教学内容,可见霍尔元件在现代生产生活中有着极其重要的作用和地位.图1是课本上的霍尔元件的工作原理图,图2是课本彩图中所展示的型号为＂HW-101A＂的霍尔贴片,由于这种＂原始＂贴片体积小、强度弱、引脚短、不耐高温,在电路焊接过程中极易损坏;又因输出电压极低（仅几mV）,几乎无法用实验室常规电压表进行测量,除非另外采用电流电压放大电路将这一微弱的电压放大,而这对于一般的没有电子技术基础的普通中学教师是很难完成的．故如何向学生演示霍尔效应成了教师们面临的一个难题．通过本人的研究,现提出一个制作极其简单,成本不足1元的霍尔效应演示仪制作方案,而且使用效果极佳．     

外加电场对自旋霍尔效应的影响

影响自旋霍尔效应的因素有很多,通过对由平面电场诱导的自旋-轨道耦合对Rashba二维电子气中的本征自旋霍尔效应的影响的研究,表明:当这个由平面电场诱导的自旋-轨道耦合考虑进去之后,在无序的Rash-ba二维电子气中会存在稳定的静态本征自旋霍尔效应.所得到的静态本征自旋霍尔电导呈现出与原先理论设想相符的一些有趣的特征.     

霍尔元件的特点及应用

结合普通物理教学中霍尔效应的讲解,阐述霍尔元件的原理、特性及补偿,着重介绍霍尔元件在传感器中的应用。     

霍尔式传感器实验开发与应用

针对半导体传感器技术特点,对霍尔传感器进行实验开发与应用研究。方法是以CY-10型传感器的实验仪为平台,将线性半导体霍尔片,置于环形磁钢构成的梯度磁场中,当霍尔元件通过恒定电流时,霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时,测得霍尔电势的大小,并获知霍尔元件的静态位移,通过设计测量电路,利用微机数据采集软件,对该传感器及整个测量系统的特性研究,作出分析,从而探索霍尔传感器测量系统在实际中的应用。     

霍尔效应磁场测量仪器的改进

阐述了对现有霍尔效应测磁场仪器改进的设计思路,介绍了电流接口、霍尔元件方位的调整及换向装置的具体改进方法,提出了附加效应消除的新方法并进行了理论推导,比较了新旧仪器的实验结果。     

量子霍尔效应在高中物理解题中运用

人教版高中物理新课标选修3-1后面的课题研究中介绍了霍尔元件,实际上其只是霍尔效应的一个很小的应用,本文将就量子霍尔效应的相关知识进行阐述,同时简要介绍量子霍尔效应在生产、生活中的应用,并将量子霍尔效应与中学物理相结合,希望能与各位同行共勉.     

用集成霍尔传感器研究霍尔效应及测量螺线管磁场分布

提出用集成霍尔传感器代替原来的锗霍尔元件来研究霍尔效应,并用这种新方法测定通电螺线管的磁场分布,这样使实验数据稳定可靠,且丰富了教学内容。     

基于Matlab的霍尔效应实验数据处理

霍尔效应实验既可以测量电磁铁空隙中的磁场分布,又可以测霍尔元件的霍尔系数和霍尔灵敏度。利用Matlab软件可以简单、准确地依据实验数据作图。结果表明:编程处理实验数据得到磁场最强区域,把霍尔元件置于磁场最强区域,利用Matlab编程拟合霍尔电压随工作电流的变化曲线,求出霍尔系数和霍尔灵敏度,减少了手工绘图计算的误差。