эффект Нернста — Эттингсгаузена

Эффект Нернста — Эттингсгаузена, или поперечный эффект Нернста — Эттингсгаузена, — термомагнитный эффект, наблюдаемый при помещении полупроводника, в котором имеется градиент температуры, в магнитное поле. Данный эффект был открыт в 1886 году В. Нернстом и А. Эттингсгаузеном. В 1948 году эффект в металлах получил своё теоретическое обоснование в работе Зондхаймера Суть эффекта состоит в том, что в полупроводнике появляется электрическое поле , перпендикулярное к вектору градиента температур и вектору магнитной индукции , то есть в направлении вектора . Если градиент температуры направлен вдоль оси , а магнитная индукция — вдоль , то электрическое поле параллельно вдоль оси . Поэтому между точками и (см. рис.) возникает разность электрических потенциалов . Величину напряжённости электрического поля можно выразить формулой: где — так называемая постоянная Нернста — Эттингсгаузена, которая зависит от свойств полупроводника и может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Например, в германии с удельным сопротивлением ~ 1 Ом/см при комнатной температуре, при Гс и К/см наблюдается электрическое поле В/см. Значение постоянной , а следовательно и , сильно зависят от температуры образца и от магнитного поля и при изменении этих величин могут даже изменять знак. Поперечный эффект Нернста — Эттингсгаузена возникает по той же причине, что и эффект Холла, то есть в результате отклонения потока заряженных частиц силой Лоренца. Различие, однако, заключается в том, что при эффекте Холла направленный поток частиц возникает в результате их дрейфа в электрическом поле, а в данном случае — в результате диффузии. Существенным отличием является также тот факт, что, в отличие от постоянной Холла, знак не зависит от знака носителей заряда. Действительно, при дрейфе в электрическом поле изменение знака заряда приводит к изменению направления дрейфа, что и даёт изменение знака . В данном же случае поток диффузии всегда направлен от нагретого конца образца к холодному, независимо от знаказаряда частиц. Поэтому направления силы Лоренца для положительных и отрицательных частиц взаимно противоположны, однако направление потоков электрического заряда в обоих случаях одно и то же.