{"id":10280,"date":"2020-05-24T19:56:28","date_gmt":"2020-05-24T22:56:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/?page_id=10280"},"modified":"2023-05-22T08:35:59","modified_gmt":"2023-05-22T11:35:59","slug":"efeito-hall-e-magnetoresistencia","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.antonioguilherme.web.br.com\/blog\/materiais-eletricos-e-magneticos\/propriedades-eletricas\/efeito-hall-e-magnetoresistencia\/","title":{"rendered":"Efeito Hall"},"content":{"rendered":"

“A descoberta do Quantized Hall Effect (QHE) foi o resultado de medi\u00e7\u00f5es sistem\u00e1ticas em transistores de efeito de campo de sil\u00edcio – o dispositivo mais importante da microeletr\u00f4nica.”<\/em><\/span><\/strong><\/p>\n

Klaus von Klitzing<\/em><\/span><\/a><\/p>\n

Em 1879, Edwin Herbert Hall<\/a> descobriu aos 24 anos, durante seu trabalho de doutorado<\/span>1<\/sup><\/a><\/span>, um estranho comportamento em condutores el\u00e9tricos, que ficou conhecido como Efeito Hall. <\/span><\/p>\n

E<\/span>ssa descoberta ocorreu 18 anos antes da descoberta do El\u00e9tron em 1897, e, naquela \u00e9poca, ainda se considerava a corrente el\u00e9trica um fluido cont\u00ednuo.<\/span><\/p>\n

Contudo, somente a partir de 1968 as primeiras aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas surgiram com o lan\u00e7amento do primeiro teclado em estado solido para computadores que utilizava sensores de Efeito Hall. <\/span>Pela primeira vez, o sensor e o circuito eletr\u00f4nico auxiliar se encontravam no mesmo circuito integrado. <\/span><\/p>\n

Atualmente, os sensores de Efeito Hall integram diversos equipamentos, desde computadores, celulares, m\u00e1quinas de costura, autom\u00f3veis, avi\u00f5es, ferramentas e equipamentos m\u00e9dicos. Adicionalmente, eles<\/span> se tornaram a tecnologia mais utilizada para detectar campos magn\u00e9ticos<\/span>2<\/sup><\/a><\/span>.<\/span><\/p>\n

Por\u00e9m, mais uma vez, a F\u00edsica Qu\u00e2ntica trouxe novos avan\u00e7os te\u00f3ricos. Em 1980, Klaus von Klitzing descobriu o comportamento qu\u00e2ntico do Efeito Hall e ganhou o Pr\u00eamio Nobel de F\u00edsica de 1985 por essa descoberta.<\/span><\/p>\n

Efeito Hall<\/span><\/h2>\n

Ao estudar a for\u00e7a provocada pelo campo magn\u00e9tico em fios conduzindo corrente el\u00e9trica – Figura 1, Hall questionou se a for\u00e7a atuava no fio ou apenas nas cargas el\u00e9tricas em movimento dentro do fio.<\/span><\/p>\n

A d\u00favida procede porque como n\u00e3o existe for\u00e7a no fio sem corrente, a for\u00e7a deve depender de outra coisa.<\/span><\/p>\n

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Figura 1. For\u00e7a de Lorentz. Fonte<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Na sua concep\u00e7\u00e3o, se a for\u00e7a atuasse nas cargas, a resist\u00eancia do fio deveria variar porque afetaria a trajet\u00f3ria e velocidade dos El\u00e9trons. Contudo, ele n\u00e3o conseguiu medir nenhuma varia\u00e7\u00e3o na resist\u00eancia.\u00a0<\/span><\/p>\n

Por isso, ele imaginou que deveria haver outro fen\u00f4meno eletromagn\u00e9tico anulando o efeito do campo magn\u00e9tico no fluxo de cargas, e o campo el\u00e9trico poderia ser esse fen\u00f4meno.<\/span><\/p>\n

Hall montou uma experi\u00eancia, conseguiu medir uma tens\u00e3o – Ey, perpendicular \u00e0 corrente e ao campo magn\u00e9tico, que surgia quando se aplicava um campo magn\u00e9tico no condutor<\/span>3<\/sup><\/a><\/span> – Figura 2. <\/span><\/p>\n

Este fen\u00f4meno se tornou conhecido como Efeito Hall.<\/strong><\/span><\/p>\n

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Figura 2. Experimento de Hall<\/figcaption><\/figure>\n

O campo el\u00e9trico Ex<\/sub> produz uma corrente Jx<\/sub>, mas o campo magn\u00e9tico provoca o deslocamento de cargas na dire\u00e7\u00e3o y, que se acumulam na extremidade do condutor. <\/span><\/p>\n

Por sua vez, este ac\u00famulo de cargas produz um campo el\u00e9trico que repele o movimento de novos el\u00e9trons produzidos pelo campo magn\u00e9tico.\u00a0<\/span><\/p>\n

Desta maneira, a tens\u00e3o Ey<\/sub> produz uma for\u00e7a eletrost\u00e1tica que se op\u00f5e \u00e0 for\u00e7a magn\u00e9tica, deixando o fluxo de corrente Jx<\/sub> inalterado e, consequentemente, a resist\u00eancia na dire\u00e7\u00e3o x.<\/span><\/p>\n

A Equa\u00e7\u00e3o 1 mostra as for\u00e7as nos el\u00e9trons produzida pelo campo magn\u00e9tico e pelo campo el\u00e9trico resultante do acumulo de cargas nas extremidades do material no eixo y.<\/span><\/p>\n

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Equa\u00e7\u00e3o 1<\/figcaption><\/figure>\n

Onde:<\/span><\/p>\n