Effet Hall quantique fractionnaire. Schéma, description

Bibliothèque technique gratuite

ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Bibliothèque gratuite / Schémas des appareils radio-électroniques et électriques

Effet Hall quantique fractionnaire. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Bibliothèque technique gratuite

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / L'électricité pour les débutants

Commentaires sur l'article

On a beaucoup écrit sur l'effet Hall ; cet effet est intensivement utilisé en technologie, mais les scientifiques continuent de l'étudier. En 1980, un physicien allemand

Klaus von Klitzung a étudié l'effet Hall à des températures ultra-basses. Dans une fine plaque semi-conductrice, von Klitzung a modifié en douceur l'intensité du champ magnétique et a découvert que la résistance de Hall ne changeait pas en douceur, mais brusquement. L'ampleur du saut ne dépendait pas des propriétés du matériau, mais était une combinaison de constantes physiques fondamentales divisées par un nombre constant. Il s’est avéré que les lois de la mécanique quantique ont modifié d’une manière ou d’une autre la nature de l’effet Hall. Ce phénomène a été appelé effet Hall quantique intégral. Pour cette découverte, von Klittzung reçut le prix Nobel de physique en 1985.

Deux ans après la découverte de von Klitzung, dans le laboratoire Bell Telephone (le même laboratoire dans lequel le transistor a été découvert), les collaborateurs de Stormer et Tsui ont étudié l'effet Hall quantique en utilisant un grand échantillon exceptionnellement pur d'arséniure de gallium produit dans le même laboratoire. L’échantillon avait un tel degré de pureté que les électrons le traversaient d’un bout à l’autre sans rencontrer d’obstacles. L'expérience de Stormer et Tsui s'est déroulée à une température beaucoup plus basse (presque zéro absolu) et avec des champs magnétiques plus puissants que l'expérience de von Klitzung (un million de fois plus fort que le champ magnétique terrestre).

À leur grande surprise, Stormer et Tsui ont constaté un saut dans la résistance de Hall trois fois plus important que celui de von Klitzung. Ensuite, ils ont découvert des sauts encore plus grands. Le résultat était la même combinaison de constantes physiques, mais divisée non pas par un nombre entier, mais par une fraction. Les physiciens considèrent la charge d’un électron comme une constante qui ne peut être divisée en parties. Et cette expérience semblait impliquer des particules dotées de charges fractionnaires. Cet effet a été appelé effet Hall quantique fractionnaire.

Un an après cette découverte, un membre du laboratoire de Laughlin a donné une explication théorique de cet effet. Il a déclaré que la combinaison d’une température ultra-basse et d’un champ magnétique puissant amène les électrons à former un liquide quantique incompressible.

$Effet Hall quantique fractionnaire$

La figure montre, à l’aide d’infographies, un flux d’électrons (billes) perçant un avion. La rugosité du plan représente la répartition de la charge d'un des électrons en présence d'un champ magnétique et de la charge des autres électrons. Si un électron est ajouté à un liquide quantique, alors un certain nombre de quasiparticules avec une charge fractionnaire se forment (sur la figure, cela est représenté par un ensemble de flèches pour chaque électron).

En 1998, Horst Stormer, Daniel Tsui et Robert Laughlin reçoivent le prix Nobel de physique. Actuellement, H. Stormer est professeur de physique à l'Université de Columbia, D. Tsui est professeur à l'Université de Princeton et R. Laughlin est professeur à l'Université de Stanford.

Voir d'autres articles section L'électricité pour les débutants.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Le bruit de la circulation retarde la croissance des poussins 06.05.2024

Les sons qui nous entourent dans les villes modernes sont de plus en plus perçants. Cependant, peu de gens réfléchissent à l'impact de ce bruit sur le monde animal, en particulier sur des créatures aussi délicates que les poussins qui ne sont pas encore sortis de leurs œufs. Des recherches récentes mettent en lumière cette question, indiquant de graves conséquences sur leur développement et leur survie. Les scientifiques ont découvert que l’exposition des poussins à dos diamant zèbre au bruit de la circulation peut gravement perturber leur développement. Des expériences ont montré que la pollution sonore peut retarder considérablement leur éclosion et que les poussins qui émergent sont confrontés à un certain nombre de problèmes de santé. Les chercheurs ont également constaté que les effets négatifs de la pollution sonore s’étendent aux oiseaux adultes. Des chances réduites de reproduction et une fertilité réduite indiquent les effets à long terme du bruit de la circulation sur la faune. Les résultats de l'étude soulignent la nécessité ...>>

Enceinte sans fil Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Dans le monde de la technologie audio moderne, les fabricants s'efforcent non seulement d'obtenir une qualité sonore irréprochable, mais également de combiner fonctionnalité et esthétique. L'une des dernières avancées innovantes dans cette direction est le nouveau système de haut-parleurs sans fil Samsung Music Frame HW-LS60D, présenté lors de l'événement World of Samsung 2024. Le Samsung HW-LS60D est bien plus qu'un simple système de haut-parleurs, c'est l'art du son de type cadre. La combinaison d'un système à 6 haut-parleurs avec prise en charge Dolby Atmos et d'un cadre photo élégant fait de ce produit le complément parfait à tout intérieur. Le nouveau Samsung Music Frame est doté de technologies avancées, notamment Adaptive Audio qui offre des dialogues clairs à n'importe quel niveau de volume et une optimisation automatique de la pièce pour une reproduction audio riche. Avec la prise en charge des connexions Spotify, Tidal Hi-Fi et Bluetooth 5.2, ainsi que l'intégration d'un assistant intelligent, cette enceinte est prête à satisfaire votre ...>>

Une nouvelle façon de contrôler et de manipuler les signaux optiques 05.05.2024

Le monde moderne de la science et de la technologie se développe rapidement et chaque jour de nouvelles méthodes et technologies apparaissent qui nous ouvrent de nouvelles perspectives dans divers domaines. L'une de ces innovations est le développement par des scientifiques allemands d'une nouvelle façon de contrôler les signaux optiques, qui pourrait conduire à des progrès significatifs dans le domaine de la photonique. Des recherches récentes ont permis à des scientifiques allemands de créer une lame d'onde accordable à l'intérieur d'un guide d'ondes en silice fondue. Cette méthode, basée sur l'utilisation d'une couche de cristaux liquides, permet de modifier efficacement la polarisation de la lumière traversant un guide d'ondes. Cette avancée technologique ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de dispositifs photoniques compacts et efficaces, capables de traiter de gros volumes de données. Le contrôle électro-optique de la polarisation assuré par la nouvelle méthode pourrait constituer la base d'une nouvelle classe de dispositifs photoniques intégrés. Cela ouvre de grandes opportunités pour ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Serveurs Fujitsu Primergy basés sur des processeurs Intel Xeon E5 v4 06.04.2016

Fujitsu a annoncé une refonte complète de sa gamme de serveurs Primergy à XNUMX sockets, des serveurs tour aux nœuds de calcul pour les clusters hautes performances. La nouvelle gamme Primergy comprend des serveurs tour classiques, des serveurs rack, des serveurs lames, des nœuds de serveur compacts pour les clusters et des modèles de rack dédiés pour les fournisseurs de services et les sociétés d'hébergement.

En général, la société a mis à jour les systèmes suivants : Primergy RX2510 M2, RX2530 M2, RX2540 M2 et RX2560 M2 ; Primergy TX2560 M2; Primergy BX2560 M2 et BX2580 M2 ; Primergy CX2550 M2 et CX2570 M2. Avec les nouveaux processeurs de la famille Intel Xeon E5-2600 v4 et la technologie de mémoire DDR4 jusqu'à 2400 20 MHz, Fujitsu estime que la nouvelle génération de serveurs Primergy à double socket offre environ XNUMX % d'amélioration des performances par rapport à la génération précédente.

Les utilisateurs du système Fujitsu Primergy peuvent réduire les coûts énergétiques de refroidissement du système grâce à la technologie Cool-safe Advanced Thermal Design de Fujitsu, qui augmente la température de fonctionnement sûre de 40 °C à 45 °C pour la plupart des systèmes en rack, au sol et scale-out. À son tour, la prise en charge de la technologie Trusted Platform Module (TPM) 2.0 aidera à protéger l'infrastructure informatique contre les attaques d'intrus, car les systèmes sont capables de vérifier les communications et de gérer le processus de cryptage des données.

Les systèmes de rack Primergy RX sont des serveurs tout-en-un optimisés pour les armoires de rack de centre de données qui offrent les performances et l'efficacité énergétique que vous attendez. Leurs faibles taux d'échec en font la meilleure solution pour exécuter des services critiques pour l'entreprise (tels que des systèmes de gestion d'usine ou des applications métier clés). Se concentrant sur les besoins des fournisseurs de services et des sociétés d'hébergement, Fujitsu a également lancé le Primergy RX2510 M2.

Les systèmes au sol Primergy TX sont des serveurs économiques conçus pour être utilisés dans des environnements de bureau. Faciles à utiliser, ils peuvent être utilisés par des employés qui n'ont pas de compétences techniques particulières. Et avec une faible consommation d'énergie et un fonctionnement silencieux, les systèmes TX à double prise conviennent aux environnements de bureau exigeants, y compris les succursales et les établissements de santé. Tous les systèmes TX prennent en charge la technologie Trusted Platform Module 2.0 en standard, protégeant les équipements et les données sensibles de l'entreprise.

Les systèmes lames Primergy BX sont les éléments de base pour la construction d'infrastructures informatiques convergées. Basés sur une architecture modulaire, les systèmes lames font preuve d'une densité et d'une évolutivité élevées. Cela aide les entreprises à simplifier leurs infrastructures, à réduire leurs coûts et à accroître leur agilité opérationnelle.

Les systèmes évolutifs Primergy CX sont spécifiquement conçus pour les environnements cloud, le calcul haute performance et le calcul complexe, y compris les charges de travail standard des organisations scientifiques, telles que les universités et les instituts de recherche. Grâce à la technologie Cool-safe Advanced Thermal Design qui fonctionne à des températures allant jusqu'à 45 °C, les systèmes CX réduisent les besoins en ventilation du centre de données et, par conséquent, réduisent les coûts de refroidissement.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ le plus petit périphérique de stockage

▪ Appareils analogiques Blackfin Flash DSP

▪ Les ultraviolets rendent le cerveau plus intelligent

▪ Boîtier TV Pipo X7

▪ Des lions de mer entraînés à jouer à des jeux vidéo

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section du site Communication radio civile. Sélection d'articles

▪ vous ne pouvez pas tromper l'article du Shot Sparrow sur l'ivraie. Expression populaire

▪ Pourquoi le manager d'Elvis Presley a-t-il distribué des badges I hate Elvis ? Réponse détaillée

▪ article Noeud de renard. Astuces de voyage

▪ article Microphone radio sur la puce rfPIC12F675F. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ article Augmenter la sensibilité du récepteur. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site