霍爾效應

想像一群人沿著寬闊的走廊往前湧動。現在再設想有一股穩定的風從一側橫著吹過走廊。每個人都被推向遠處那面牆，並開始在那裡堆積。當磁場橫著吹過載流的電子時，它們的表現也一樣——而這種電荷在側邊的堆積，就是霍爾效應。

讓電流沿長邊穿過一片扁平的導體，再加一個與之垂直、穿過這片導體的磁場。磁場把運動的電荷往側面推，於是它們擠到一條邊上，另一條邊則空了出來。這種不平衡在導體兩側之間建立起一個小電壓——霍爾電壓——它測於兩條邊之間，方向同時垂直於電流和磁場。這個電壓的大小告訴你載流子排列得有多密，它的正負號則揭示電流究竟是由帶負電的電子、還是由帶正電的空穴所攜帶。

霍爾效應之所以重要，是因為它是少數幾種能乾淨地看進材料內部、數清載流子並判斷其正負號的方法之一——而僅憑普通的電阻是回答不了這個問題的。它也是汽車和手機裡位置傳感器和電流傳感器背後日常的主力。一個常見的混淆是以為這個電壓出現在電流流動的方向上；其實霍爾電壓是垂直方向上的那一個，而且一旦關掉磁場，它立刻消失。