ホール効果とは？

ホール効果（Hall effect）とは、電流が流れている導体や半導体に対し、電流の向きと垂直に磁場を印加すると、電流と磁場の両方に直交する方向（横方向）に電位差（ホール電圧）が生じる現象です。1879年にアメリカの物理学者エドウィン・ハーバート・ホールによって発見されました。

この現象は、磁場中を運動する電荷キャリアがローレンツ力を受け、導体の一側面に偏って蓄積することで横方向の電場が形成されることで生じます。キャリアの偏りによる電場（ホール電場）とローレンツ力が釣り合ったとき定常状態となります。

ホール効果から得られる情報は非常に豊富です。

• キャリアの種類：ホール電圧の符号からキャリアが電子（n型）か正孔（p型）かを判定できます。
• キャリア密度：ホール係数（RH = Vy / (IxBz)）からキャリア濃度を定量できます。
• キャリア移動度：電気伝導率とホール係数を組み合わせて移動度を求められます。

応用面では、ホール素子（磁気センサー）として非常に広く使われており、ブラシレスモーターのロータ位置検出、電流センサー、回転数センサーなどに搭載されています。また、非接触で磁場や電流を測定できる特性から、電力計測・自動車・スマートフォンにも組み込まれています。

極低温・強磁場下での「量子ホール効果」（整数型・分数型）へと発展し、現代物理学の基礎研究においても重要な役割を担っています。