قياسات تأثير القاعة بالتيار المستمر والتيار المتردد
يُستخدم تحليل تأثير هول لمادة ما على وجه التحديد لتحديد معامل هول وكذلك تركيز حاملة الشحنة ونوع حاملة الشحنة وحركتها. وهذا يجعل من الممكن تقييم وتحسين أداء المواد المستخدمة في مكون إلكتروني، على سبيل المثال في التكنولوجيا الكهروحرارية أو تكنولوجيا الخلايا الشمسية أو الإلكترونيات العضوية.
يحدث تأثير هول عندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي عمودي على موصل حامل للتيار ويصف ظاهرة توليد جهد كهربائي عمودي على كل من اتجاه تدفق التيار والمجال المغناطيسي. يُسمَّى هذا الجهد جهد هول، وعادةً ما يكون VH، ويمكن حسابه على النحو التالي,
مع قياس فان دير باو على سبيل المثال، ستكون أربع نقاط تلامس عند زاوية عينة مربعة منتظمة تمامًا مثالية. وعندئذٍ يكون عامل المحاذاة الخاطئة والجهد صفراً. ولكن في القياسات العملية، عادة ما تكون هناك انحرافات عن الحالة المثالية. نظرًا لأن هناك مادتين تتلامسان مع بعضهما البعض أثناء القياسات، وهما المادة ومادة التلامس، تحدث أيضًا تأثيرات كهروحرارية تؤدي إلى مساهمة إزاحة الجهد الكهروحراري. وينتج عن ذلك المعادلة التالية للجهد المقاس Vm، حيث α هو ما يسمى بعامل الإزاحة.
عادةً ما تُستخدم المجالات المغناطيسية للتيار المستمر في قياسات هول. هنا، يمكن إزالة جهدَي الإزاحة اللذين يحدثان عن طريق عكس المجال المغناطيسي والتيار. تتم إزالة الجهد الكهربي الحراري عن طريق تبديل التيار، ويتيح عكس المجال المغناطيسي إزالة جهد الإزاحة.
في المواد ذات الحركية المنخفضة، خاصةً في المواد ذات الحركية المنخفضة، وخاصةً أقل من 1 سم2/فولتية، يكون جهد الإزاحة والجهد الكهروحراري أعلى بكثير مقارنةً بجهد هول,
بحيث تصل طريقة قياس مجال التيار المستمر إلى حدودها القصوى، حيث إنه من الصعب للغاية استخلاص جهد هول الصغير من الجهد الكلي المقاس.
في هذه الحالة، أصبحت طريقة التيار المتردد راسخة، والتي تقدم حلولاً أفضل لتحليل خواص المواد ذات الحركية المنخفضة. وبما أن جهد هول يتناسب مع المجال المغناطيسي، فإن جهد هول الناتج عن مجال مغناطيسي متناوب هو أيضاً إشارة تيار متناوب.
وتتمثل الميزة في أن جهد التسلسل الصفري والجهد الكهروحراري لا يعتمدان على المجال المغناطيسي وبالتالي فولتية التيار المستمر، بحيث يمكن فصلهما بسهولة نسبياً. في التجربة، يتيح استخدام مضخم القفل في إلكترونيات القياس إمكانية فصل إشارة التيار المتردد المطلوبة بدقة عن إشارة التيار المستمر غير المرغوب فيها. ومع ذلك، يوجد مصطلح جديد في الجهد المقاس يتناسب مع المشتق الزمني للمجال المغناطيسي ومحرِّض العينة وكذلك الأسلاك المستخدمة في القياس. يمكن بعد ذلك كتابة الجهد المقيس على النحو التالي,
حيث يشير β إلى ثابت التناسب. نظرًا لأن الحد الجديد مستقل عن التيار، يمكن إزالته عن طريق عكس التيار. كما أنه خارج الطور بزاوية 90 درجة مع إشارة التيار المتردد، بحيث يمكن إزالة هذا الحد الجديد عن طريق دقة الطور في مضخم التثبيت
