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磁阻效應(yīng)，物理磁阻效應(yīng)的定義

來源：整理時間：2023-08-15 03:28:23 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，物理磁阻效應(yīng)的定義
2，何謂磁阻效應(yīng)
3，磁阻效應(yīng)是什么意思
4，磁電效應(yīng)的磁阻效應(yīng)
5，什么叫做磁阻效應(yīng)
6，磁阻效應(yīng)的分類

1，物理磁阻效應(yīng)的定義

磁阻是表示磁路對磁通所起的阻礙作用，即磁路中的磁動勢Ni與它所激發(fā)的磁通量Φ之比。常用Rm表示，即Rm=Ni/Φ，單位為1/亨。對于橫截面積均勻的一段磁路，其磁阻與磁路的長度l成正比，與橫截面積S成反比，比例系數(shù)即為磁阻率，即Rm=1/μs。串聯(lián)磁路的磁阻等于各分路磁阻之和，并聯(lián)磁路磁阻的倒數(shù)等于各分路磁阻倒數(shù)之和。

物理磁阻效應(yīng)的定義

2，何謂磁阻效應(yīng)

磁阻效應(yīng)（Magnetoresistance Effects）是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現(xiàn)象。同霍爾效應(yīng)一樣，磁阻效應(yīng)也是由于載流子在磁場中受到洛倫茲力而產(chǎn)生的。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，某—速度的載流子所受到的電場力與洛倫茲力相等，載流子在兩端聚集產(chǎn)生霍爾電場，比該速度慢的載流子將向電場力方向偏轉(zhuǎn)，比該速度快的載流子則向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致載流子的漂移路徑增加?；蛘哒f，沿外加電場方向運(yùn)動的載流子數(shù)減少，從而使電阻增加。這種現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。

何謂磁阻效應(yīng)

3，磁阻效應(yīng)是什么意思

你說的應(yīng)該對，產(chǎn)生原因和霍爾效應(yīng)相類似，就是磁場的存在使得導(dǎo)體中的自由電子或半導(dǎo)體中的電子和空穴受到洛倫茲力作用，改變其傳播路徑，使得電流所受到的阻礙作用“變大”

磁阻效應(yīng)（magnetoresistance effects）是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現(xiàn)象。同霍爾效應(yīng)一樣，磁阻效應(yīng)也是由于載流子在磁場中受到洛倫茲力而產(chǎn)生的。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，某—速度的載流子所受到的電場力與洛倫茲力相等，載流子在兩端聚集產(chǎn)生霍爾電場，比該速度慢的載流子將向電場力方向偏轉(zhuǎn)，比該速度快的載流子則向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致載流子的漂移路徑增加?；蛘哒f，沿外加電場方向運(yùn)動的載流子數(shù)減少，從而使電阻增加。這種現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。

磁阻效應(yīng)是什么意思

4，磁電效應(yīng)的磁阻效應(yīng)

鐵磁體在居里溫度以下，其磁阻效應(yīng)與非鐵磁體的不同。以圖1給出的多晶鎳棒的實驗數(shù)據(jù)為例。在弱磁場下的技術(shù)磁化區(qū)，電阻率的相對變化（圖2）有較大的值。電流與磁場平行時（圖3）具有正號。而電流與磁場垂直時具有負(fù)號。在順磁磁化過程存在的強(qiáng)磁場區(qū)（圖4）和（圖5）都伴隨真實磁化強(qiáng)度增加而減少。鐵磁單晶的磁阻效應(yīng)也是各向異性的（圖6），值的大小與電流和磁化強(qiáng)度相對于晶軸的取向有關(guān)。

5，什么叫做磁阻效應(yīng)

1. 謂磁電阻效應(yīng)，是指對通電的金屬或半導(dǎo)體施加磁場作用時會引起電阻值的變化。其全稱是磁致電阻變化效應(yīng)。磁電阻效應(yīng)可以表達(dá)為式中 △ρ——有磁場和無磁場時電阻率的變化量； ρ0——無磁場時的電阻率； ρB——有磁場時的電阻率。在大多數(shù)金屬中，電阻率的變化值為正，而過渡金屬和類金屬合金及飽和磁體的電阻率變化值為負(fù)。半導(dǎo)體有大的磁電阻各向異性。利用磁電阻效應(yīng)，可以制成磁敏電阻元件，其常用材料有銻化銦、砷化銦等。磁敏電阻元件主要用來構(gòu)造位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、位置傳感器和速度傳感器等。為了提高靈敏度，增大阻值，可把磁敏電阻元件按一定形狀（直線或環(huán)形）串聯(lián)起來使用。肌敞冠緞攉等圭勸氦滑2. 所謂巨磁阻效應(yīng)，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。巨磁阻是一種量子力學(xué)效應(yīng)，它產(chǎn)生于層狀的磁性薄膜結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是由鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成。當(dāng)鐵磁層的磁矩相互平行時，載流子與自旋有關(guān)的散射最小，材料有最小的電阻。當(dāng)鐵磁層的磁矩為反平行時，與自旋有關(guān)的散射最強(qiáng)，材料的電阻最大。

磁阻效應(yīng)（magnetoresistance effects）是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場變化而變化的現(xiàn)象。同霍爾效應(yīng)一樣，磁阻效應(yīng)也是由于載流子在磁場中受到洛倫茲力而產(chǎn)生的。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，某—速度的載流子所受到的電場力與洛倫茲力相等，載流子在兩端聚集產(chǎn)生霍爾電場，比該速度慢的載流子將向電場力方向偏轉(zhuǎn)，比該速度快的載流子則向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致載流子的漂移路徑增加。或者說，沿外加電場方向運(yùn)動的載流子數(shù)減少，從而使電阻增加。這種現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。

6，磁阻效應(yīng)的分類

若外加磁場與外加電場垂直，稱為橫向磁阻效應(yīng)；若外加磁場與外加電場平行，稱為縱向磁阻效應(yīng)。一般情況下，載流子的有效質(zhì)量的馳豫時時間與方向無關(guān)，則縱向磁感強(qiáng)度不引起載流子偏移，因而無縱向磁阻效應(yīng)。磁阻效應(yīng)主要分為：常磁阻，巨磁阻，超巨磁阻，異向磁阻，穿隧磁阻效應(yīng)等常磁阻(OrdinaryMagnetoresistance,OMR)對所有非磁性金屬而言，由于在磁場中受到洛倫茲力的影響，傳導(dǎo)電子在行進(jìn)中會偏折，使得路徑變成沿曲線前進(jìn)，如此將使電子行進(jìn)路徑長度增加，使電子碰撞機(jī)率增大，進(jìn)而增加材料的電阻。磁阻效應(yīng)最初于1856年由威廉·湯姆森，即后來的開爾文爵士發(fā)現(xiàn)，但是在一般材料中，電阻的變化通常小于5%，這樣的效應(yīng)后來被稱為“常磁阻”(ordinarymagnetoresistance,OMR)。巨磁阻(GiantMagnetoresistance,GMR)所謂巨磁阻效應(yīng)，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。巨磁阻是一種量子力學(xué)效應(yīng)，它產(chǎn)生于層狀的磁性薄膜結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是由鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成。當(dāng)鐵磁層的磁矩相互平行時，載流子與自旋有關(guān)的散射最小，材料有最小的電阻。當(dāng)鐵磁層的磁矩為反平行時，與自旋有關(guān)的散射最強(qiáng)，材料的電阻最大。超巨磁阻(ColossalMagnetoresistance,CMR)超巨磁阻效應(yīng)（也稱龐磁阻效應(yīng)）存在于具有鈣鈦礦(Perovskite)ABO3的陶瓷氧化物中。其磁阻變化隨著外加磁場變化而有數(shù)個數(shù)量級的變化。其產(chǎn)生的機(jī)制與巨磁阻效應(yīng)(GMR)不同，而且往往大上許多，所以被稱為“超巨磁阻”。如同巨磁阻效應(yīng)(GMR)，超巨磁阻材料亦被認(rèn)為可應(yīng)用于高容量磁性儲存裝置的讀寫頭。不過，由于其相變溫度較低，不像巨磁阻材料可在室溫下展現(xiàn)其特性，因此離實際應(yīng)用尚需一些努力。異向磁阻(Anisotropicmagnetoresistance,AMR)有些材料中磁阻的變化，與磁場和電流間夾角有關(guān)，稱為異向性磁阻效應(yīng)。此原因是與材料中s軌域電子與d軌域電子散射的各向異性有關(guān)。由于異向磁阻的特性，可用來精確測量磁場。穿隧磁阻效應(yīng)(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效應(yīng)是指在鐵磁-絕緣體薄膜(約1納米)-鐵磁材料中，其穿隧電阻大小隨兩邊鐵磁材料相對方向變化的效應(yīng)。此效應(yīng)首先于1975年由MichelJulliere在鐵磁材料(Fe)與絕緣體材料(Ge)發(fā)現(xiàn)；室溫穿隧磁阻效應(yīng)則于1995年，由TerunobuMiyazaki與Moodera分別發(fā)現(xiàn)。此效應(yīng)更是磁性隨機(jī)存取內(nèi)存(magneticrandomaccessmemory,MRAM)與硬盤中的磁性讀寫頭(readsensors)的科學(xué)基礎(chǔ)。