Halli efekt

Kui juhtida vool läbi lapiku juhi ja lülitada sisse juhi pinnale risti suunatud magnetväli, juhtub midagi ootamatut: juhi laiuse suunas, vooluga risti, tekib väike pinge — ehkki elektriliselt ei tõuka midagi laenguid sinna suunas. Liikuvatele laengukandjatele mõjuv magnetjõud tõukab need kõrvale, kuni laengud kogunevad ühele äärele piisavalt, et tekkiv elektriväli tasakaalustaks magnetjõu. Sellest hetkest alates liiguvad laengukandjad taas sirgjooneliselt, kuid ristipinge jääb püsima seni, kuni vool ja väli kestavad.

See tasakaaluline pinge, Halli pinge V_H = IB/(net), on enam kui kuriositeet. Kuna selle märk pöördub koos laengukandja märgiga, on see standardne viis öelda, kas materjali voolu kannavad tegelikult elektronid või augud — mida Ohmi seadus üksi kunagi paljastada ei suuda. Ja kuna see sõltub laengukandjate kontsentratsioonist n, saab selle mõõtmise järgi määrata, kui palju laengukandjaid uues pooljuhtmaterjalis kuupmeetri kohta tegelikult leidub.

Tähelepanuväärne on see, millest Halli pinge ei sõltu: tasakaalulise väärtuse puhul ei mängi materjali eritakistus rolli, see mõjutab ainult seda, kui kiiresti tasakaal saavutatakse. Kaks väga erineva takistusega juhti, mille laengukandjate kontsentratsioon, vool, väli ja paksus on samad, jõuavad ikkagi sama Halli pingeni.