Hallův jev

Mějme polovodič typu N. Majoritními nositeli náboje jsou elektrony, počet děr zanedbejme. Polovodič umístíme do elektrického pole s intenzitou E_v a současně do magnetického pole s indukcí B, přičemž vektory E_v a B jsou na sebe kolmé (obr. 1).

obr. 1: Polovodič v el. a magn. poli. El. pole má směr osy y, magn. pole má směr osy x.

Jelikož se vzorek polovodiče nachází v elektrickém poli, působí na elektrony elektrická síla a ty se pohybují proti směru intenzity elektrického pole. Na pohybující se elektrony ale v magnetickém poli působí Lorentzova síla, která je kolmá na vektor rychlosti elektronů. Trajektorie elektronů se proto zakřivují a elektrony se "hromadí" u stěny vzorku. Tím se ale ve vzorku vytváří elektrické pole (vzorek je na jedné straně "zápornější" než na druhé) a na další elektrony působí nejen Lorentzova síla, ale i elektrická síla v tomto elektrickém poli - a ta má opačný směr než síla Lorentzova. Vzorek bude v rovnováze tehdy, až bude velikost elektrické síly stejná jako velikost Lorenzovy síly (obr. 2).

	obr.2: Elektron se nachází v elektrickém a magnetickém poli, pohybuje se proti směru osy y a tudíž na něj působí magnetická síla proti směru osy z.
	Pod vlivem magnetické síly F_M se dráha elektronů mírně zakřivila a elektrony se dostaly ke spodní stěně vzorku. Tím je u spodní stěny více elektronů než u horní, proto ve vzorku vzniká elektrické pole se směrem opačným než je směr osy z. Na další elektrony tak působí nejen síla magnetická proti směru osy z, ale i síla elektrická ve směru osy z. Čím více elektronů je u spodní stěny, tím větší je elektrická síla.
	Velikost elektrické síly F_e elektrického pole je stejná jako velikost magnetické síly F_M. Z-ová složka síly celkové síly působící na elektrony je tedy nulová a elektron se pohybuje po přímé trajektorii proti směru osy x. Vzorek je v rovnováze.

Podmínku rovnováhy vyjádříme vzorcem. Rovnováha nastane, je-li F_M = F_e.
Je F_e = eE, F_M = evB. Tedy v rovnováze eE = evB a z toho

Rovnováha nastane při tomto vztahu mezi intenzitou vzniklého elektrického pole a indukcí magnetického pole.

Hallův jev se využívá pro měření magnetické indukce magnetického pole. Zařízení se nazývá Hallova sonda. Může se použít i k měření elektrického proudu - můžete si přečíst zde ¤.