{"id":103314,"date":"2024-07-17T10:53:46","date_gmt":"2024-07-17T08:53:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/sem-categoria\/medicoes-de-efeito-hall-dc-e-ac\/"},"modified":"2026-01-12T09:43:21","modified_gmt":"2026-01-12T08:43:21","slug":"medicoes-de-efeito-hall-dc-e-ac","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/conhecimentos\/medicoes-de-efeito-hall-dc-e-ac\/","title":{"rendered":"Medi\u00e7\u00f5es de efeito Hall DC e AC"},"content":{"rendered":"\t\t
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Medi\u00e7\u00f5es de efeito Hall DC e AC<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A an\u00e1lise do efeito Hall de um material \u00e9 utilizada especificamente para determinar o coeficiente Hall, bem como a concentra\u00e7\u00e3o de portadores de carga, o tipo de portadores de carga e a mobilidade. Isto permite avaliar e otimizar o desempenho dos materiais utilizados num componente eletr\u00f3nico, por exemplo, na tecnologia termoel\u00e9ctrica, na tecnologia de c\u00e9lulas solares ou na eletr\u00f3nica org\u00e2nica.
O efeito Hall ocorre quando um campo magn\u00e9tico \u00e9 aplicado perpendicularmente a um condutor de corrente e descreve o fen\u00f3meno de cria\u00e7\u00e3o de uma tens\u00e3o perpendicular \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do fluxo de corrente e ao campo magn\u00e9tico. A tens\u00e3o \u00e9 chamada de tens\u00e3o Hall, geralmente VH, e pode ser calculada da seguinte forma, <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tem que RH \u00e9 a constante de Hall dependente do material, I \u00e9 a intensidade da corrente que atravessa o condutor, B \u00e9 a intensidade do campo magn\u00e9tico e d \u00e9 a espessura do condutor paralela \u00e0 dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico.\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tO sinal da tens\u00e3o Hall indica o tipo de portador de carga, e a concentra\u00e7\u00e3o de portadores de carga n pode ser determinada atrav\u00e9s de e, a carga elementar. A mobilidade \u00b5 pode ser calculada utilizando a constante Hall RH e a resist\u00eancia el\u00e9ctrica \u03c1. Idealmente, a tens\u00e3o Hall deveria ser zero sem um campo magn\u00e9tico aplicado, mas na realidade pode ser observada uma pequena tens\u00e3o de desvio, para a qual contribuem uma tens\u00e3o de desalinhamento VMA e uma tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica VTE. A tens\u00e3o de desalinhamento \u00e9 proporcional \u00e0 resistividade e \u00e0 corrente e depende da geometria da amostra. \t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t
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Com uma \n medi\u00e7\u00e3o de Van der Pauw<\/strong>\n<\/a> por exemplo, quatro pontos de contacto no canto de uma amostra quadrada perfeitamente uniforme seriam o ideal. O fator de desalinhamento e a tens\u00e3o seriam ent\u00e3o nulos. No entanto, nas medi\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas, existem normalmente desvios em rela\u00e7\u00e3o ao caso ideal. Uma vez que dois materiais s\u00e3o postos em contacto um com o outro durante as medi\u00e7\u00f5es, nomeadamente o material e o material de contacto, ocorrem tamb\u00e9m efeitos termoel\u00e9ctricos, que levam a uma contribui\u00e7\u00e3o compensada da tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica. Isto resulta na seguinte equa\u00e7\u00e3o para a tens\u00e3o medida Vm, em que \u03b1 \u00e9 o chamado fator de desvio. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Os campos magn\u00e9ticos DC<\/strong> s\u00e3o normalmente utilizados para medi\u00e7\u00f5es Hall. Aqui, as duas tens\u00f5es de deslocamento que ocorrem podem ser eliminadas invertendo o campo magn\u00e9tico e a corrente. A tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica \u00e9 eliminada atrav\u00e9s da comuta\u00e7\u00e3o da corrente, e a invers\u00e3o do campo magn\u00e9tico permite eliminar a tens\u00e3o de deslocamento. <\/p>\n

Em materiais com baixa mobilidade, especialmente abaixo de 1 cm2\/Vs, a tens\u00e3o de deslocamento e a tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica s\u00e3o muito mais elevadas em compara\u00e7\u00e3o com a tens\u00e3o Hall,<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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de modo que o m\u00e9todo de medi\u00e7\u00e3o do campo DC atinge os seus limites, uma vez que \u00e9 extremamente dif\u00edcil extrair a pequena tens\u00e3o Hall da tens\u00e3o total medida.

Neste caso, estabeleceu-se o m\u00e9todo da corrente alternada, que oferece melhores solu\u00e7\u00f5es para a an\u00e1lise das propriedades dos materiais com baixa mobilidade. Como a tens\u00e3o Hall \u00e9 proporcional ao campo magn\u00e9tico, a tens\u00e3o Hall gerada por um campo magn\u00e9tico alternado \u00e9 tamb\u00e9m um sinal de corrente alternada. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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A vantagem \u00e9 que a tens\u00e3o de sequ\u00eancia zero e a tens\u00e3o termoel\u00e9ctrica n\u00e3o dependem do campo magn\u00e9tico e s\u00e3o, portanto, tens\u00f5es DC, pelo que podem ser separadas com relativa facilidade. Na experi\u00eancia, a utiliza\u00e7\u00e3o de um amplificador lock-in na eletr\u00f3nica de medi\u00e7\u00e3o permite separar com precis\u00e3o o sinal AC desejado do sinal DC indesejado. No entanto, existe um novo termo na tens\u00e3o medida que \u00e9 proporcional \u00e0 derivada temporal do campo magn\u00e9tico e \u00e0 indut\u00e2ncia da amostra, bem como aos cabos utilizados na medi\u00e7\u00e3o. A tens\u00e3o medida pode ent\u00e3o ser escrita da seguinte forma, <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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em que \u03b2<\/strong> representa a constante de proporcionalidade. Como o novo termo \u00e9 independente da corrente, pode ser removido por invers\u00e3o de corrente. Tamb\u00e9m est\u00e1 90\u00b0 fora de fase com o sinal AC, de modo que a resolu\u00e7\u00e3o de fase no amplificador lock-in pode eliminar este novo termo <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tEm resumo, o m\u00e9todo AC pode ser utilizado para determinar mobilidades na gama de 10-3 cm2\/Vs, o que \u00e9 um fator de 1000 inferior ao m\u00e9todo de campo DC. Isto \u00e9 particularmente vantajoso nos dom\u00ednios da energia fotovoltaica e das aplica\u00e7\u00f5es de energia alternativa, bem como para materiais electr\u00f3nicos org\u00e2nicos. \t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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A investiga\u00e7\u00e3o do efeito Hall de um material \u00e9 utilizada especificamente para determinar o coeficiente Hall, bem como a concentra\u00e7\u00e3o de portadores de carga, o tipo de portador de carga e a mobilidade.<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":30864,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[654],"tags":[],"class_list":["post-103314","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-conhecimentos"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103314","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=103314"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/103314\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/30864"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=103314"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=103314"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=103314"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}