24h購物| | PChome| 登入
2006-06-08 23:35:27| 人氣299| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

法國科學家發現熱傳導霍爾效應

推薦 0 收藏 0 轉貼0 訂閱站台

1879年，美國科學家霍爾(Edwin Hall)在研究電流傳導時，發現若電流沿著導體傳導，而於垂直電流的方向加上磁場，則會在同時垂直於電流和磁場的方向上產生一個電位差。這是因為電子本身帶有電荷，而帶電荷的粒子在磁場中運動時，會受到羅倫佐力(Lorentz force)，力的方向是電流和磁場的外積(向量積、cross)，因此垂直於電流和磁場。

然而，法國科學家最近發現熱傳導也有霍爾效應。Geert Rikken, Cornelius Strohm與Peter Wyder等人在十月七日的物理通訊評論(Physical Review Letters)雜誌上發表，將一小段一般使用於雷射光學實驗的絕緣體鋱鎵石榴石(terbium gallium garnet，TCC)，將其降到絕對零度以上五度(5 kelvin)，然後在兩端利用加熱器，產生一個克爾文溫度的溫差(1 kelvin)，再在垂直於熱傳導的方向上加上幾個特斯拉(tesla)的磁場。結果發現垂直於熱傳導和磁場的方向上，有幾萬分之一的克爾文 (kelvin)的溫差。

絕緣體中，熱流的傳導並非由電子來傳導，而是由晶格震動產生的聲子(phonon)來傳導。但因為聲子不帶電，其運動並不會受到磁場的影響，因此很多物理學家拒絕相信這個實驗結果。但是這些法國科學家認為，磁場可以影響鋱原子，因此可以間接影響聲子的傳導。他們認為可以把聲子想成在它們運動方向上，有順時針或逆時針的螺旋狀振動(spiraling oscillation)。在磁場中，順時針和逆時針振動的聲子傳導的速度有些微差距，這些聲子被磁場散射(scatter)的方向和速度也有所不同，使得傳導熱流的方向上，有一方會比另一方稍微多一點聲子，這將可以產生些微的淨電流．淨電流受到磁場作用力便會產生霍爾效應。

許多物理學家仍對這種解釋存疑。不過這現象最後若經證實，將可能應用在材料科學與低溫物理上。

褚志斌 （芝加哥大學博士後研究員)

我要檢舉
#霍爾效應#熱傳導
台長： 王建明郭泓志 Go! Go!
人氣(299) | 回應(0)| 推薦 (0)| 收藏 (0)| 轉寄
全站分類: 家庭生活(育兒、親子關係、婚姻) | 個人分類: 科學新知 |
此分類下一篇:電腦將取代人類預測長期氣候變化
此分類上一篇:垃圾變黃金?催化劑將石化廢物轉為燃料

我要回應
否 是 (若未登入"個人新聞台帳號"則看不到回覆唷!)
* 請輸入識別碼：
請輸入圖片中算式的結果(可能為0) 
(有*為必填)
TOP
詳全文