13 Измерение тока Холла.

Режим измер. тока Холла (ТХ) имеет место при холловском поле E_z=0, т.е холловские грани образца закорочены. Теоретически это выпол-ся в бесконечном образца практически реализ-ся в диске Карбино (один электрод размещен в центре диска в виде оси, а второй- по ободу диска в виде кольца). Носители заряда под действием силы Лоренца откл-ся вдоль оси z . Векторы результ-го тока и результ-го поля E_z откл-ся в разные стороны относ-но оси х. В режиме ТХ прим-ся м-ды измер. j_z в разрыве токов электрода, в дан. сл. измер-ные вел-ны U_x,I_x,I_z.пропорц-ны произвед. размеров a*b*j_z. Прод. и поперечн. токи = сумме токов, протек-щих вдоль токовых контактов и через них. I_x= I_x1+I_x2, I_z= I_z1+I_z2 σ-уд. провод-сть и μ-подвижность.

d- толщина образца. М-д ТХ позв-ет проводить измерение на более высокоомных материалах, чем м-д ЭДС Холла. (рисунок на листе)

14 Измерение подвижности методом магнитосопротивления. Для определения концентрации и подвижности носителей заряда необходимо измерить проводимость образца и постоянную Холла. Измерения обычно проводят следующим образом: на верхней грани образца размещают два зонда 1 и 2 вдоль направления линий тока, а со стороны нижней грани устанавливают зонд 3, встречный одному из них. С помощью зондов 1 и 2 измеряют проводимость образца по двухзондовому методу, а зонды 1 и 3 служат для измерения холловской разности потенциалов.

E_z=U_н/b – холловское электрическое поле

j=I/S=I/bd – плотность тока

Метод магнитосопротивления: на исслед. образец наносятся омические контакты большой площади и через них протекают электрический ток I_x (вдоль оси х). В поперечном МП (вдоль оси z) в образце возникает холловский ток I_y. В данном случае холловский ток не компенсируется холловской разностью потенциалов, так как токовые контакты закорачивают холловское поле. Результирующий ток в образце будет направлен под некоторым углом к току I_х, что приведет к изменению сопротивления μ образца вдоль оси х.

μ_m=1/B* - магниторезистивная подвижностьгде В – индукция МП; Метод магнитосопрот использ для определ мехнизм рссеянияносителей заряда.

15 Виды диэлектриков и диэлектрическая проницаемость различных веществ.

Диэлектрические измерения – определение диэлектрических хар-тик материалов (диэлпрониц, диэлектрич. потери).Применяться в аналит химии содержания влаги, чистоты соединений. Явления, происходящие в помещенных в ЭП вещ-ве м б описаны двумя теор: электротехнич и молекулярной. Электротехническая теория. Идеальный конденсатор без потерь хар-ся сдвигом по фазе на 90° между током и напряжением. Конденсатор представляет собой в общем случае две металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика и его емкость С = ε ε₀S/d (ε = С/С₀), где εε₀ – абсолютная диэлектрическая проницаемость вещ-в, ε- отн диэл прон в-ва, ε₀ – диэл прон вак,S-площ пласт,d-расст м/у пласт. В реальных диэлектриках набл активные потери энергии, а угол сдвига фаз между током и напряжением меньше 90°. Для хар-ки потерь используют понятие угла потерь θ, который равен 90° - θ, где θ – угол сдвига между током и напряжением для конденсатора с потерями. Молекулярная теория. Различные вещ-ва в зависимости от их молекул строения можно разд на две молекул группы: неполярные соединения (вещ-ва, у кот. при отсутствии внешнего ЭП центры + и – зарядов не совпадают) и полярные (центры + и – зарядов совпадают). При наличии внешнего ЭП в неполярных вещ-вах происходит деформац поляризация или поляризация сдвига, а в полярных вещ-вах – ориентац поляризация. Активная и реативная сост-ие зависят от частоты (графики). Активная составляющая при постоянном токе или низких частотах сохраняет некоторое квазистатическое значение. При дальнейшем росте частоты, когда период ЭП становится соизмерим со временем релаксации, диэл прониц умен (начало области аномальных дисперсий). При дальнейшем росте частоты она приближается к новому постоянному значению (высокочастотной диэл.прониц).В области высоких частот ориент поляр пропадает и остается лишь деформац поляризация. Коэф.диэлектрич.потерь в области низких и высоких частот незначителен. Он резко возрастает в области аномальной дисперсии и достигает max в точке перегиба дисперсионной кривой. Время, в течение которого ориентационная поляризация уменьш-ся в ε раз после выключения поля, называется временем релаксации.

область аномальной дисперсии