Nernsto efektas

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Nernsto efektas – reiškinys, kai tekant elektros srovei puslaidininkiu, esančiu skersiniame magnetiniame lauke, srovės kryptimi atsiranda temperatūros gradientas.

Reiškinio priežastis

Jo priežastis ta pati – relaksacijos trukmės (tuo pačiu ir judrumo) priklausomybė nuo energijos (greičio). Jeigu išbarstymo mechanizmas toks, kad greitųjų elektronų relaksacijos trukmė mažesnė už lėtųjų elektronų relaksacijos trukmę. Tuomet greitųjų elektronų nukrypimas nuo pradinio tiesiaeigio judėjimo krypties magnetiniame lauke bus mažesnis, negu lėtųjų. Tokiu būdu įjungus magnetinį lauką įvairių elektronų indėlis į srovę pasikeičia.

Išilginis temperatūrų skirtumas

Didelės energijos elektronai beveik nekliudomai pasiekia kitą kristalo galą, kur dėl smūgių į gardelę atiduoda savo perteklinę energiją, ir kristalas įšyla. Lėtesnieji elektronai lieka pirmajame gale, kur smūgių metu atima iš gardelės tam tikrą energiją ir ją atvėsina. Temperatūrų skirtumas didėja tol, kol dėl šiluminio laidumo atsiradęs šilumos srautas nesusilygina su greitųjų elektronų pernešamu šilumos srautu. Nusistovėjus pusiausvyrai, temperatūrų skirtumas kristalo galuose nebekinta. Tokiu būdu, magnetiniame lauke atsiranda išilginis temperatūrų skirtumas (Nernsto efektas).

Nernsto koeficientas

Šio reiškio tyrimas, lyginant su varžos pakitimu magnetiniame lauke tyrimais, nieko naujo neduoda. Tuo tarpu jo tyrimai, kaip ir bet kokie šiluminiai matavimai yra sudėtingi. Tačiau žinant elektrinio lauko $E_{Y}$ reikšmę y ašies kryptimi ir magnetinio lauko $B_{Z}$ reikšmę z ašies kryptimi galima suskaičiuoti Nernsto koeficientą |N| pagal šią išraišką:

$|N|={\frac {E_{Y}/B_{Z}}{dT/dx}}$,

kur $dT/dx$ yra temperatūros gradientas.

Žinomas ir atvirkštinis procesas – Etingshauzeno efektas, kuomet vyksta skersinis temperatūrų skirtumas.