عنوان
اثر كوانتمي هال
نويسنده اصلي
محمدشريف سلطاني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
نتايج آزمايش در اثر كلاسيك هال نشان مي‌دهد كه مقاومت عرضي يامقاومت هال به تابعيت از ميدان مغناطيسي به صورت خطي افزايش مي‌يابد؛ درحالي‌كه مقاومت طولي ثابت است، اثركلاسيكي هال براي اولين بار نشان داد كه جريان هاي الكتريكي در فلزات توسط الكترونهاي متحرك انجام مي‌شود نه پروتونها. در دماي پايين و ميدان مغناطيسي بالا آزمايشي كه براي مشاهده اثر كوانتمي صحيح هال انجام شد نشان داد كه مقاومت عرضي سيستم گاز الكتروني دو بعدي به صورت خطي به تابعيت از ميدان مغناطيسي مطابق با اثر كلاسيكي هال تغيير نكرده بلكه در آن فلت هاي كوانتمي شكل مي‌گيرند، دليل شكل گيري فلت هاي كوانتمي، اين است كه عامل پركننده سطوح لانداو يك عدد صحيح مي‌باشد، اگر سطوح لانداو به صورت جزئي پر شود، عامل پركننده يك عدد كسري بوده و اثر كوانتمي كسري هال شكل مي‌گيرد، اثر هال براي تعيين اشاره‌ي بار هاي الكتريكي و تعيين ثابت هاي فيزيك بسيار مفيد است.
آزمايشي كه براي مشاهده‌ي اثركوانتمي اسپيني هال در چاه كوانتمي HgTe با ساختار نواري معكوس انجام شده، نشان مي‌دهد كه اثركوانتمي اسپيني هال برخلاف اثر كوانتمي صحيح هال در ميدان مغناطيسي صفر نيز رخ مي‌دهد، كه ما لبه هاي حامل جريان اسپيني داريم نه جريان بار، درين حالت اسپين هاي بالا و پايين در دو جهت مخالف به دوكانال لبه‌ي يك بعدي در يك ميدان الكتريكي حركت مي‌كنند و هدايت هال گسسته را بوجود مي‌آورند، اثركوانتمي اسپيني هال در حوزه‌ي اسپينترونيك از اهميت بالاي برخور دار است. بعد از مطالعه در يافتيم كه تفاوت بين اثركوانتمي هال درگرافن و اثركوانتمي در سيستم هاي دو بعدي در ويژگي "فوق نسبيتي" حاملهاي كم انرژي درگرافن است كه توسط معادله ديراك مطالعه مي‌شود؛ در حالي‌كه الكترون‌ها با معادله شرودينگر غير نسبيتي با پراكندگي سهمي بر رسي مي‌شود، نتيجه آزمايشها نشان مي‌دهد كه فلت هاي كوانتمي در گرافن هاي تك لايه، دولايه و سه لايه در عامل هايي پر كننده‌ي متفاومت اتفاق مي‌افتد.
شماره ركورد
194196
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
فيزيك حالت جامد
استاد راهنما
دكتر افشين نميرانيان