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ホール効果測定　van der Pauw法

現在、大学4年生で、研究室でCrのクラスター膜や薄膜のホール効果測定を行っています。 van der Pauw法により測定を行っていますが、 測定したデータにまったくといっていいほど規則性がなく（膜厚によってホール係数が正になったり負になったり）、 ほとんどあてにならないようなデータがが得られてしまいました。 おそらく、測定したデータよりホール係数を求める際の考え方と数式が間違っているように思います。 そこで、何か間違っているところがないか皆様に見ていただきたいと思いまして質問しました。 測定方法ですが、 正方形の試料の四隅を電極にして時計回りにA,B,C,Dとおきます。 AからBの向きに流した電流をI_AB、 Cから計ったDの電圧をV_DCとします。 I_AC,V_BD I_BD,V_CA この組み合わせで抵抗（R_ACBDとR_BDCA）を求めます。 同様の測定を、磁場を１(T)かけた状態で抵抗を求めます。 それから、 ΔR_ACBD＝R_ACBD（磁場あり）-R_ACBD ΔR_BDCA＝R_BDCA（磁場あり）-R_BDCA とおき、それぞれのΔRからホール係数RHを求めます。（RH_ACBDとRH_BDCA） そして、この二つのホール係数の平均を取りホール係数RHを求めました。

みんなの回答

回答No.1

求め方がおかしいのでは？ 材料や試料の厚さが不均一なのでは？試料に孔が空いてませんか？電極を小さくし誤差も少なくしてみたら？電圧と電流の関係が非線形となってませんか？ パウ法ではまず試料の外縁部の4個所に電極を設けます。 最初にCD間に電流I_CDを流し、その際にAB間に現れる電圧V_ABを測定します。V_AB÷I_CDをR_AB_CDと定義します。 同様にBC間に電流I_BCを流し、その際にDA間に現れる電圧V_DAを測定します。V_DA÷I_BCをR_BC_DAと定義します。 この時この材料の抵抗率ρは ρ=(π/ln 2) t×{(R_AB_CD+R_BC_DA)/2}×f(R_AB_CD/R_BC_DA) と求められます。tは試料の厚みです。 fはR_AB_CD/R_BC_DAを引数とするある関数なのですが、単純な数式で表せないので「Pauw法の数表」で計算します。

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