反常霍爾效應

1881年，霍爾在研究磁性金屬的霍爾效應時發現，即使不加外磁場也可以觀測到霍爾效應，這種零磁場中的霍爾效應就是反常霍爾效應。反常霍爾效應與普通的霍爾效應在本質上完全不同，因為這裡不存在外磁場對電子的洛倫茲力而產生的運動軌道偏轉。反常霍爾電導是由於材料本身的自發磁化而產生的，因此是一類新的重要物理效應。

霍爾效應

簡要介紹

霍爾效應是美國物理學家霍爾於1879年發現的一個物理效應。在一個通有電流的導體中，如果施加一個垂直於電流方向的磁場，由於洛倫茲力的作用，電子的運動軌跡將產生偏轉，從而在垂直於電流和磁場方向的導體兩端產生電壓，這個電磁輸運現象就是著名的霍爾效應。產生的橫向電壓被稱為霍爾電壓，霍爾電壓與施加的電流之比則被稱為霍爾電阻。由於洛倫茲力的大小與磁場成正比，所以霍爾電阻也與磁場成線性變化關係。

物理定義

當電流垂直於外磁場通過導體時，在導體的垂直於磁場和電流方向的兩個端面之間會出現電勢差，這一現象就是霍爾效應。這個電勢差也被稱為霍爾電勢差。

重要性

據介紹，量子霍爾效應的重要性在於它可能在未來電子器件中發揮特殊的作用，用於製備低能耗的高速電子器件，從而推動信息技術的進步。然而，由於普通量子霍爾效應的產生需要用到非常強的磁場(通常需要的磁場強度是地磁場的幾萬倍甚至幾十萬倍)，套用起來十分昂貴和困難；而且其體積龐大(衣櫃大小)也不適合於個人電腦和攜帶型計算機。