Giusi wrote:
>
> Per effetto della forza del campo magnetico gli elettroni in un conduttore
> immerso in campo magnetico esterno si spostano da una parte del filo.
Questo fenomeno succede solo se il filo e' percorso da corrente, infatti in tal
caso le cariche in moto risentono della Forza di lorentz che tende ad
accumularle da un lato. Naturalmente poiche' parliamo del moto di elettroni
nella materia i meccanismi microscpici che governano tutte le interazioni tra
elettroni di conduzione e reticolo cristallino sono di gran lunga piu'
complessi ma ... per fortuna il modello corpuscolare semplice degli elettroni
liberi soggeti solo alla forza di Lorentz e' ragionevolmente accurato.
> Per effetto del campo elettrico questo spostamento viene bilanciato mentre ai
> due lati del conduttore si riscontra una differenza di potenziale chiamata
> potenziale di Hall. In base alla polarit` dei due lati del filo si dovrebbe
> stabilire se i portatori di carica sono positivi o negativi. Nel caso di
> portatori di cariche negative si avr` una certa polarit`, e nel caso di
> portatori di cariche positive, si avr` una polarit` opposta. Ma si sa che i
> reali portatori di carica che producono la corrente sono le cariche
> negative: allora come si spiega l'effetto Hall?
Nei semiconduttori la conduzione avviene in due bande separate da un gap di
energia, la banda di valenza e la banda di conduzione. Nel caso di semiconduttori
non drogati a T=0 la banda di valenza risulta completamente piena e la banda di
conduzione completamente vuota e non si ha nessun passaggio di corrente. Per
Temperature sufficientemente grandi l' energia di attivazione termica riesce a
portare alcuni elettroni nella banda di conduzione lasciando nella banda di
valenza un posto libero. Nella banda di conduzione l' elettrone si muove liberamente
mentre nella banda di valenza la vacanza lasciata dall' elettrone spostatosi nella
banda di conduzione permette agli altri elettroni vicini di spostarsi un poco piu'
avanti. Da un punto di vista intuitivo possiamo immaginare tutti questi elettroni
nella banda di valenza e che in rapida successione occupano il posto libero dinanzi
a loro lasciando un posto libero alle loro spalle che poi viene a sua volta
occupato da un altro elettrone. Il movimento complessivo di tutti questi elettroni
puo' essere visto come il movimento di una singola carica positiva nel verso opposto.
In un modello di questo tipo, in una banda di energia quasi piena di elettroni, al
movimento del posto libero si associa una particella virtuale che prende il nome di
lacuna e si tratta formalmente come se fosse un reale portatore di carica positiva.
Non solo, ma la misura della mobilita' di tutti gli elettroni della banda di valenza
(che si comportano come se una singola carica positiva si muove nel verso opposto)
viene comunemente chiamata mobilita' delle lacune come nel caso di particelle reali.
Il modello di conduzione per lacune funziona cosi' bene che il modello utilizzato
per gli elettroni liberi si puo' applicare con successo anche alle lacune che
comportandosi come cariche positive mostrano una tensione di Hall positiva.
> Grazie a chiunque mi possa rispondere o comunque mi indirizzi verso fonti
> da cui attingere.
Forse i testi che ti scrivo sono un po troppo difficili per te, ma per ora mi trovo
sotto mano solo questi:
C.Kittel, Introduzione alla fisica dello stato solido, Boringhieri, Torino 1971
J.C.Slater, Teoria quantistica della materia
B.J.Millman e C.C.Halkias, Integrated Electronics (solo appendice)
N.W.Ascroft e N.D.Mermin, Solid State Physics
S.M.Ziman, Principles of theory of solids
Saluti,
Aniello Saggese
--
"raffiniert ist der Herr Gott, bosehaft ist Er nicht" A. Einstein
Aniello Saggese : Physics Department - University of Salerno - Italy
mailto:saggese_at_physics.unisa.it - http://pclab.phys.unisa.it/~saggese/
Received on Wed Dec 16 1998 - 00:00:00 CET