ホール定数
ホール係数 – 熱物理学的測定変数
通電導体が磁場中にある場合、ローレンツ力は電流および磁場方向に垂直な電荷キャリアに作用する。その結果生じる電荷分離はホール効果と呼ばれ、測定可能なホール電圧となる。
これはホール係数と磁場強度に比例する。 ホール係数とその符号は、電荷キャリア密度と電荷キャリアの種類に依存する。
ドープされた半導体では、負に帯電した電子か、正に帯電した “正孔”、すなわち欠落した電子のどちらかが電流を流す原因となる。
しかし、銅のような従来の導電体では、電子しか流れない。
ホール係数の測定
ホール係数は、使用する磁石の磁束密度が既知であれば、導体の厚さ、ホール電圧、電流強度を決定することで測定できる。
上記の効果により、磁場を非接触で正確に測定することができる。 しかし、磁束密度が既知の永久磁石を使用すれば、他のあらゆるパラメータを測定することができる。
ホール係数の実用化
これは例えば自動車産業で使用され、速度、レベル、トルクの測定など多くのセンサーが使用されています。 非接触測定により、ホール効果センサーは外部からの影響を受けにくく、耐摩耗性に優れています。
磁気共鳴イメージング（MRI）で使用されるような非常に強い磁場でも、ホール効果によって決定することができる。
ホール係数の存在
ホール係数は、数多くの技術的応用に使用されている：
- 電子機器：スマートフォンやタブレットなどのモバイル機器の磁場を測定するために使用される。
- 産業用センサー：オートメーション技術において、正確な位置検出に貢献します。
- 宇宙技術：人工衛星や宇宙船の磁場を測定することは、ナビゲーションや研究に不可欠である。
- 科学機器：研究機関では、ホール効果を利用して物質の磁気特性を研究している。
これらの多様なアプリケーションは、ホール係数とホール効果が、さまざまな分野における複雑な計測上の課題の解決にいかに役立っているかを示している。