Direkt zum Inhalt
  1. Startseite
  2. Fragen
  3. #149

Was ist der Füllfaktor beim Quanten-Hall-Effekt?

Hier lernst Du, was der Füllfaktor beim Quanten-Hall-Effekt (FQHE und IQHE) ist und, was dieser über Flussquanten aussagt.
Antwort #1

Der Füllfaktor \( \nu \) sagt aus, wieviele Flussquanten \( \Phi_0 = \frac{h}{e} \) einem Elektron zukommen:\[ \nu = \frac{N_{\text e}}{N_{\Phi}} \]hierbei ist \( N_{\text e} \) die Anzahl der Elektronen im zweidimensionalen Elektronengas (2DEG) und \( N_{\Phi} \) ist die Anzahl der Flussquanten \( \Phi_0 \), die in die Probe (Abmessungen des 2DEG) passen.

Außerdem sagt der Füllfaktor beim ganzzahligen Quanten-Hall-Effekt (IQHE) aus, was das höchste besetzte Landau-Niveau ist. Bei \( \nu = 1 \) ist also genau ein Landau-Niveau besetzt und jedem Elektron kommt genau ein Flussquant \( \Phi_0 \) zu.

Beim fraktionalen Quanten-Hall-Effekt (FQHE) treten auch fraktionale Füllfaktoren wie zum Beispiel \( \nu = 5/2 \) auf. Bei dem Beispiel kommen also den 5 Elektronen 2 Flussquanten zu. Beim IQHE ist der Füllfaktor eine positive ganze Zahl \( \nu = 1,2,3... \) mit einer hohen Genauigkeit von \( 10^{-9} \).

Feedback geben

Hey! Ich bin Alexander FufaeV, der Physiker und Autor hier. Es ist mir wichtig, dass du stets sehr zufrieden bist, wenn du hierher kommst, um deine Fragen und Probleme zu klären. Da ich aber keine Glaskugel besitze, bin ich auf dein Feedback angewiesen. So kann ich Fehler beseitigen und diesen Inhalt verbessern, damit auch andere Besucher von deinem Feedback profitieren können.

Wie zufrieden bist Du?