霍耳效应实验中的对称性破缺研究

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.190344

大学物理 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (06): 39-43.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.190344

霍耳效应实验中的对称性破缺研究

高茜，朱亚敏，喻纯旭，朱江

1. 东北大学理学院，辽宁沈阳110819; 2. 天津天狮学院数理教学部，天津301700; 3. 南开大学物理科学学院，天津300071

收稿日期:2019-08-02 修回日期:2019-10-24 出版日期:2020-06-20 发布日期:2020-06-17
通讯作者: 朱江，E-mail: zhujiang@ nankai.edu.cn
作者简介:高茜( 1963—) ，女，辽宁沈阳人，东北大学理学院副教授，博士，主要从事大学物理实验教学和稀磁半导体材料研究工作.
基金资助:
国家自然科学基金( U1532258) 、南开大学2019 年实验教学课程改革项目( 2019NKSYJG09) 资助.

Research on symmetry breakage in Hall effect experiment

GAO Qian1，ZHU Ya-min2，YU Chun-xu3，ZHU Jiang3

1. College of Science，Northeastern University，Shenyang，Liaoning 110819，China; 2. Department of Mathematics and Physics，Tianshi College，Tianjin 300071，China; 3. College of Physics，Nankai University，Tianjin 300071，China

Received:2019-08-02 Revised:2019-10-24 Online:2020-06-20 Published:2020-06-17

摘要/Abstract

摘要： 迄今为止，半导体材料的导电类型及很多参数的获得，仍需利用霍尔效应实验.然而，在霍尔效应发生的同时，有很

多副效应发生，这使得霍尔效应电压的测量值总与其真实值偏离，导致所测量的各种参数也存在一定的偏差.为了消除副效应

的影响，常常采用对称测量法，但对称测量法所测量的数据列仍然存在着对称性破缺.该文从载流子运动状态入手，逐步深入

分析得出，对称性破缺产生的根源是电场和磁场的共同作用，并发现磁场对于材料对称性的破坏作用大于电场.该文对于半导

体材料性能的深入研究，以及其各种功能的开发利用，具有一定的启发作用.

关键词: 霍尔效应, 对称测量法, 对称性破缺

Abstract: So far，it has been still necessary for obtaining the types of electrical conductivity in semiconductor

materials and many parameters obtained to use Hall effect experiment. So，Hall effect experiment is a very

important classical experiment. However，at the same time as Hall effect happens，there are a lot of side effects.

The measured value of Hall effect voltage always deviates from its real value. It results in a certain deviation of

measured parameters. In practice，the symmetrical measurement is often used to eliminate the influence of side

effects. However，there is symmetry breaking in the data columns which are measured by the symmetric measurement.

Considered the carrier's motion，the origin of symmetry breaking is gradually analyzed which is the joint action

of an electric field and a magnetic field. And magnetic field is stronger than electric field in symmetry breaking.

So that semiconductor material properties is studied.

Key words: Hall effect, symmetric measurement, symmetry breakage

高茜, 朱亚敏, 喻纯旭, 朱江. 霍耳效应实验中的对称性破缺研究[J]. 大学物理, 2020, 39(06): 39-43.

GAO Qian, ZHU Ya-min, YU Chun-xu, ZHU Jiang. Research on symmetry breakage in Hall effect experiment[J]. College Physics, 2020, 39(06): 39-43.

[1]	闫茂玉, 陈兵. 再谈“PT 对称的非厄米体系的能谱性质”[J]. 大学物理, 2021, 40(5): 75-.
[2]	黄运米, 蔡建秋, 罗海军. 磁场安培力综合实验仪的研制[J]. 大学物理, 2021, 40(11): 21-.
[3]	许磊, 方立青, 肖杉, 吴波, 毛杰键. 霍尔效应副效应研究及地磁场水平分量测量[J]. 大学物理, 2019, 38(8): 30-.
[4]	杜安, 朱林. 圆柱形导体壳的霍尔效应[J]. 大学物理, 2019, 38(5): 24-.
[5]	于凤军. 载流导体中电荷分布问题的讨论———一个由霍尔效应引起的教学案例[J]. 大学物理, 2018, 37(6): 10-12.
[6]	牛中明，汪洪，张子云，王章银. 霍尔效应实验数据的新应用 ———提取副效应与螺线管参数[J]. 大学物理, 2017, 36(4): 32-35.
[7]	林曼虹[] 张诚[] 刘朝辉[] 吴先球[]. 基于LabVIEW的霍尔效应仿真实验设计与实现[J]. 大学物理, 2015, 34(7): 26-26.
[8]	宫伟力[] 张奇[] 赵帅阳[] 赵丹阳[]. 大学霍尔效应实验的拓展——基于加速电场下等离子体发电机实验模型的研究[J]. 大学物理, 2015, 34(1): 45-45.
[9]	李海. 量子霍尔效应及量子反常霍尔效应的探索历程[J]. 大学物理, 2014, 33(12): 23-23.
[10]	刘光华[] 邓小燕[]. 磁单极子进展概述[J]. 大学物理, 2010, 29(11): 1-1.
[11]	曲晓英[] 李玉金[]. 锗单晶体变温霍尔效应实验数据的处理[J]. 大学物理, 2008, 27(11): 37-37.
[12]	刘战存[] 郑余梅[]. 霍尔效应的发现[J]. 大学物理, 2007, 26(11): 51-51.
[13]	王光辉徐世昌齐力杰张铁军. HL-5霍尔效应测试仪测量磁场曲线存在畸变的分析[J]. 大学物理, 2005, 24(2): 46-46.
[14]	秦克诚. 邮票上的物理学史（69）——凝聚态物理学[J]. 大学物理, 2004, 23(3): 59-59.
[15]	李卓. 用于开放性实验和演示实验的自制磁场测定仪[J]. 大学物理, 2002, 21(5): 35-35.

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Research on symmetry breakage in Hall effect experiment

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