Efeito Hall quântico

O efeito Hall quântico, também chamado de efeito Hall quântico inteiro, é uma versão do efeito Hall em mecânica quântica, observado em sistemas bidimensionais de elétrons submetidos a baixas temperaturas e fortes campos magnéticos, em que a condutividade Hall $\sigma$ sofre certas transições quânticas para assumir valores quantizados:

$\sigma ={\frac {I_{\text{canal}}}{V_{\text{Hall}}}}=\nu \;{\frac {e^{2}}{h}}.$

Nessa expressão $I_{\text{canal}}$ é o canal, $V_{\text{Hall}}$ é a tensão de Hall, $e$ é a carga do elétron e $h$ é a constante de Planck.

Aplicações

A quantização da condutância Hall ($G_{xy}=1/R_{xy}$) tem a importante propriedade de ser extremamente precisa. As medições reais da condutância Hall foram consideradas múltiplos inteiros ou fracionários de e²h para quase uma parte em um bilhão. Permitiu a definição de um novo padrão prático para resistência elétrica, baseado na a resistência quântica dado pela constante de von Klitzing R_K. O nome é uma homenagem a Klaus von Klitzing, o descobridor da quantização exata. O efeito Hall quântico também fornece uma determinação independente extremamente precisa da constante de estrutura fina, uma quantidade de fundamental importância na eletrodinâmica quântica.

Em 1990, um valor convencional fixo R_K-90 = 25812.807 Ω foi definido para uso em calibrações de resistência em todo o mundo.Em 16 de novembro de 2018, a 26ª reunião da Conferência Geral de Pesos e Medidas decidiu fixar valores exatos de h (a constante de Planck) e e (a carga elementar), substituindo o valor de 1990 por um valor permanente exato R_K = h/e² = 25812.80745... Ω.