固体物理--自由电子费米气 6.6 在磁场中的运动.ppt

6.6 在磁场中的运动 第 6 章 自由电子费米气 固体物理导论 * 当粒子受到力 的作用以及表征碰撞的摩擦作用而使其费米球位移 时，据前面的讨论有 因此我们可导出如下运动方程 考虑一个电子在电磁场中运动，则 (CGS) * 于是运动方程就是 考虑一种重要情形，静磁场平行于 z 轴，即 * 对于静电场中的稳态，时间导数为0，于是漂移速度为 回旋频率 * 6.6. 1 霍尔效应 当导体中传导电流 的方向和磁场 的方向不平行时，将产生沿 方向且横跨导体两个面的电场，这个电场称为霍尔电场 为方便起见，假定样品是一个长方体样品，电流沿 x 方向，磁场强度 沿 z 方向，如下图所示 * 其中x 方向的电场是产生沿 x 方向电流的电场， y 方向的电场即是产生的霍尔电场 * 霍尔电场产生原因的几何描述： 电场刚加上后载电子由磁场引起沿 y 方向上的偏转，这样将引起电荷累积 建立的沿 y 方向的霍尔电场刚好与磁场的洛伦兹力相抵消时，电荷累积停止 * 因此由下式定义的霍尔系数为 霍尔系数 对自由电子 RH0 * 载流子浓度越低，霍尔系数的绝对值越大，测量 RH 是确定载流子浓度的一种重要手段 上式是在假设所有弛豫时间都相等且不依赖于电子速度的假设下导出的 如果弛豫时间是速度的函数，则出现一个量级为1的数值因子 如果电子和空穴二者对电导率均有贡献，那么该表达式会变得更复杂一些 6.6 在磁场中的运动 第 6 章 自由电子费米气 固体物理导论