霍尔效应与量子霍尔效应的关键区别在于霍尔效应主要发生在半导体上，而量子霍尔效应主要发生在金属上。

霍尔效应是指在施加磁场时，与沿导电材料流动的电流和与电流成直角的外部磁场垂直的电势的产生。1879年埃德温·霍尔观察到了这种效应。量子霍尔效应是后来发现的，作为霍尔效应的一种推导。

目录

1. 概述和主要区别
2. 什么是霍尔效应
3. 什么是量子霍尔效应
4. 并列比较-霍尔效应与量子霍尔效应的表格形式
5. 摘要

什么是霍尔效应(hall effect)？

霍尔效应是指产生横向于电流和外加磁场的电压差。在这里，电压差在导体上产生。电流是由这种导电体产生的，施加在它身上的磁场与电流垂直。这种效应是由埃德温·霍尔在1879年发现的。他还发明了霍尔系数，即感应电场与电流密度和外加磁场乘积的比值。该系数的值是**导体的材料的特性。因此，该系数的值取决于构成电流的载流子的类型、数量和性质。

霍尔效应是由于导体中电流的性质而产生的。一般来说，电流包含许多小电荷载流子的运动，如电子、空穴、离子或全部三者。当有磁场时，这些电荷会经历一种称为洛伦兹力的力。当没有这样的磁场时，电荷在与杂质的碰撞之间会沿着一条近似直线的路径运动。

此外，当垂直施加磁场时，碰撞之间的电荷路径趋向于弯曲；因此，移动电荷积聚在材料的一面，使相等和相反的电荷暴露在另一面。这个过程导致霍尔元件上电荷密度的不对称分布，这种分布是由垂直于视线路径和外加磁场的力引起的。这些电荷的分离产生了一个电场。这就是所谓的霍尔效应。

什么是量子霍尔效应(quantum hall effect)？

量子霍尔效应是发生在低温强磁场作用下的二维电子系统中的一个量子力学概念。这里，“霍尔电导”经历了量子霍尔跃迁，在一定的能级上呈现量子化值。量子效应的数学表达式如下：

霍尔电导=i通道/v霍尔=v.e2/h

Ichannel是通道电流，VHall是霍尔电压，e是基本电荷，h是普朗克常数，v是填充因子的前置因子，填充因子可以是整数值，也可以是分数。因此，我们可以分别根据v是整数还是分数来确定量子霍尔效应是分数量子霍尔效应的整数。

整数量子霍尔效应具有一个特殊的特征，即随着电子密度的变化量子化的持续性。这里，当费米能级处于干净的光谱间隙时，电子密度保持不变；因此，这种情况对应于费米能级是一种具有有限态密度的能量，尽管这些态是局部化的。当考虑分数量子霍尔效应时，它更为复杂，因为它的存在基本上依赖于电子与电子的相互作用。

霍尔效应(hall effect)和量子霍尔效应(quantum hall effect)的区别

霍尔效应和量子霍尔效应的关键区别在于，霍尔效应主要发生在半导体上，而量子霍尔效应主要发生在金属中。霍尔效应和量子霍尔效应的另一个重要区别是，霍尔效应发生在弱磁场和介质温度下，而量子霍尔效应需要更强的磁场和更低的温度。

下面的信息图总结了霍尔效应和量子霍尔效应之间的区别。

总结 - 霍尔效应(hall effect) vs. 量子霍尔效应(quantum hall effect)

量子霍尔效应是由经典霍尔效应导出的。霍尔效应和量子霍尔效应的关键区别在于，霍尔效应主要发生在半导体上，而量子霍尔效应主要发生在金属中。

引用

1霍尔效应。（未注明）。检索日期：2020年9月1日，