Hall効果機構の再考察と量子Hall効果の新しい解釈-II

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD24055,SPC24193

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2024/11/11

タイトル(英語): Re-examination of the mechanism of the Hall effect and a new interpretation of quantum Hall effects-II

著者名: 高田 育紀(元三菱電機)

著者名(英語): Ikunori Takata(former Mitsubishi Electric Corp.)

キーワード: ホール効果|ローレンツ力|量子ホール効果|観測波形の解釈|Hall effect|Lorentz force|quantum Hall effect|interpretation of observed waveforms

要約(日本語): まず、Hall電圧の原因がLorentz力でなく特殊相対性理論に則った電界であることを再確認して、Lorentz力の意味を再考察する。_x000D_ その上で、電子には明白な軌道が存在することを前提にして、(同じスピン方向の)サイクロトロン軌道が2次元平面内で交差しないことと半径と多重度が異なる(同じエネルギーの)サイクロトロン軌道形態を取り得ることを想定すると、整数, 分数, グラフェンという3種類の量子Hall効果を一括して説明し得ることを提起する。_x000D_ 量子Hall効果には、強磁界と何よりもm v = h / λ_kという量子特性の発露に必要な極低温が必要である。そして、これらの諸要件が満たされない場合には古典的なHall効果が現れよう。これら全てのHall効果は基本的に同じ機構に則っていると言えよう。

要約(英語): First, we reconfirm that the Hall voltage is caused by an electric field in accordance with special relativity, not the Lorentz force, and reconsider the meaning of the Lorentz force._x000D_ Then, on the supposition that electrons have obvious orbitals, we can explain the three types of quantum Hall effect (integer, fractional, and on graphene) collectively by assuming that cyclotron orbitals with the same spin direction do not intersect in the two-dimensional plane and that they can have the same energy cyclotron orbitals with different morphologies. _x000D_ In particular, the quantum Hall effect requires the cryogenic temperatures necessary for the quantum property m v = h / λ_k to emerge. And if these various requirements are not met, the classic Hall effect will appear. Therefore, we could say thatl these Hall effects follow basically the same mechanism.

本誌: 2024年11月14日-2024年11月15日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-1

本誌掲載ページ: 83-97 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 4,404 Kバイト