Квантовый эффект Холла

  • 13 апр. 2015 г.
  • 850 Слова
Квантовый эффект Холла, как и эффект Джозефсона, связан с использованием явления сверхпроводимости. Если структура металл-окисел-полупроводник (МОП-структура) охладить до температуры 4,2 К ипоместить в сильное магнитное поле с индикацией (6-12) Тл, то на выходе МОП-структуры, называемой холловским контактом, электрическое сопротивление будет изменяться ступенчатым образом, в соответствии с записью                                                               rx = n. (h/e2),
где h – постоянная Планка, Дж . с; e – заряд электрона, Кл. проверим размерность холловского сопротивления
[h] / [e2] = Дж . с/ (Кл)2 = [L2MT-2 . T] / [TI]2 = L2MT-3 I-2
Это есть размерность электрического сопротивления.
Величина холловского сопротивления (константа К. Клитцинга) rx= 25812,807 Ом с погрешностью измерений,выполненных за рубежом и в нашей стране, не менее 10-8. По зарубежным данным значение соотношения e/h2 в ближайшее годы будет подтверждено с погрешностью до 10-20. В этом случае существенно (какминимум на порядок) уменьшиться погрешность измерения единицы электрического сопротивления r.
В настоящее время на экспериментальной установке ВНИИМ им. Д.И. Менделеева поучены результаты по поддержаниюразмера единицы электрического сопротивления с помощью квантового эффекта Холла со средним квадратическим отклонением менее 10-8. Разумеется, погрешность воспроизведения единицы электрического сопротивления спомощью квантового эффекта Холла в ближайшие годы будет существенно уменьшаться. Соответствующая установка, воспроизводящая размер Ома, включена в состав государственного эталона электрическогосопротивления. Другой составной частью эталона является группа из 10 манганиновых катушек сопротивления с номинальным значением 1 Ом, обеспечивающая воспроизведение Ома со средним квадратическим отклонением результатаизмерений 3 . 10-8 (по десяти независимым измерениям). Неисключенная составляющая систематической погрешности не превышает 3 . 10-7.
Таким образом, при измерении...
tracking img