中国石油大学（华东） 近代物理实验 实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 主讲教师：王殿生 巛近代物理实验》 中圆不油大号陶 NAtW生YOEPETRO
EXIT 《近代物理实验》 中国石油大学（华东） 近代物理实验 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量 主讲教师：王殿生
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 二三 六、实验内容 实验目的 七、注意事项 预习要求 四、 实验器材 八、思考与讨论 五、 实验原理 九、参考文献 巛近代物理实验》 中圆不油大号 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量 一、磁电阻效应 二、实验目的 三、预习要求 四、实验器材 五、实验原理 六、实验内容 七、注意事项 八、思考与讨论 九、参考文献
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 (二m 六、 实验内容 实验目的 七、注意事项 预习要求 四、 实验器材 八、思考与讨论 五、 实验原理 九、参考文献 巛近代物理实验》 中圆不油大号陶 NAtW生YOEPETRO
EXIT 《近代物理实验》 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量 一、磁电阻效应 二、实验目的 三、预习要求 四、实验器材 五、实验原理 六、实验内容 七、注意事项 八、思考与讨论 九、参考文献
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 磁电阻效应(magnetoresistance effect):通电的金属或 半导体在外加磁场作用时会引其起电阻变化的现象，也称为磁 致电阻变化效应。磁电阻 -Magnetoresistance,简写为MR。 1、磁电阻的定义 B 与磁阻的概念不同！ Po Po (Reluctance) △R RB-RO Ro Ro 十+十十++十+十 X 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 磁电阻效应（magnetoresistance effect）：通电的金属或 半导体在外加磁场作用时会引其起电阻变化的现象，也称为磁 致电阻变化效应。磁电阻——Magnetoresistance，简写为MR。 x y z + + + + + + + + + + I v B E F B F 1、磁电阻的定义 与磁阻的概念不同！ （Reluctance） 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-27 磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 2、磁电阻的分类 正常磁电阻 (ordinary magnetoresistance,OMR) > 1856年，英国物理学家威廉·汤 姆森(William Thomson)发现正 反常磁电阻 常磁电阻效应； (abnormal magnetoresistance,AMR) >1988年，法国科学家费尔 (Albert Fert)和德国科学家格林 正常磁电阻 贝格(Peter Andreas Grunberg) ■ 非磁性材料的磁电阻 各自独立发现巨磁电阻效应，共同 磁性材料的磁电阻 获得了2007年诺贝尔物理学奖。 (各向异性磁电阻) ?近代物理实验》 中国石油大号国 HIINAUXIV作YO整p2O白
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 ➢ 1856年，英国物理学家威廉·汤 姆森（William Thomson）发现正 常磁电阻效应； ➢ 1988 年 ， 法 国 科 学 家 费 尔 （Albert Fert）和德国科学家格林 贝格（Peter Andreas Grünberg） 各自独立发现巨磁电阻效应，共同 获得了2007年诺贝尔物理学奖。 正常磁电阻 (ordinary magnetoresistance,OMR) 反常磁电阻 (abnormal magnetoresistance,AMR) 2、磁电阻的分类 正常磁电阻 非磁性材料的磁电阻 磁性材料的磁电阻 （各向异性磁电阻） 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 了约1% 1约10% 2、磁电阻的分类 1 B/T -2 2Bm司 ()正常磁电阻(OMR) (d)巨题电阻(GMR) 反常磁电阻 1约20% 为10 ■ 巨磁电阻 B/T 3 5 B/ml (giant magnetoresistance,GMR) (b)晚磁电阻(CMR) (e)盛道磁比(TMR) ■ 庞磁电阻 (colossal magnetoresistance, CMR) 隧道磁电阻 3 8/mT 100Bm (C)各向异性题电阻(AMR) (门粉末腿电阻 (tunnel magnetoresistance, TMR) 几种典型的磁电阻效应 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 2、磁电阻的分类 反常磁电阻 巨磁电阻 (giant magnetoresistance，GMR) 庞磁电阻 (colossal magnetoresistance，CMR) 隧道磁电阻 (tunnel magnetoresistance，TMR) 几种典型的磁电阻效应 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-21 磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 约1% 1约10% 2、磁电阻的分类 1 B/T 2Bm司 (n)正常磁电阻(OM秋) (d)巨题电阻(GMR) 各类磁电阻的大小 ■ 正常磁电阻 1约209% 约10 通常小于1% 1 B/T 各向异性磁电阻 《6)烧题电阻(CMR) (e)降进题电(TMR》 可达到3% 巨磁电阻 通常都在10%以上 38m1 100Bm (e)各向升性磁电阻(AMR) (门粉末磁电阻 有些可达到100%以上 几种典型的磁电阻效应 ?近代物理实验》 中国石油大号国 IINAUXIV生YOp2OL曰
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 2、磁电阻的分类 各类磁电阻的大小 正常磁电阻 通常小于1% 各向异性磁电阻 可达到3% 巨磁电阻 通常都在10%以上 有些可达到100%以上 几种典型的磁电阻效应 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 二者都源于磁场对电子 3、正常霍尔效应与正常磁电阻效应 的洛伦兹力； 经典的自由电子气体模 物理机制 型，可成功解释金属霍 B 尔效应，但是无法解释 磁致电阻效应； B 磁致电阻效应中洛伦兹 力导致载流子运动发生 偏转或产生螺旋运动， 使电子碰撞几率增加， 因此电阻升高。 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 x y z + + + + + + + + + + I v B E F B F 3、正常霍尔效应与正常磁电阻效应 二者都源于磁场对电子 的洛伦兹力； 经典的自由电子气体模 型，可成功解释金属霍 尔效应，但是无法解释 磁致电阻效应； 磁致电阻效应中洛伦兹 力导致载流子运动发生 偏转或产生螺旋运动， 使电子碰撞几率增加， 因此电阻升高。 物理机制 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 磁电阻效应 4 磁电阻的应用 利用磁电阻效应制成的各种 磁敏电阻器件（传感器)； 巨磁阻效应发现的三个重要意义 可用于角度、转速、加速度 > 导致磁存储与磁传感技术的革命； 位移等物理量的测量和控制 在家用电器、汽车工业和自 >纳米技术的第一个重要实际应用； 动控制技术中广泛应用。 >诱导出一门新的学科 在高精度电子罗盘等磁场测 自旋（磁）电子学 量传感器和生物传感器方面 磁电阻效应也有重要应用。 巛近代物理实验》 中圆不油大号国 HIINAUXIV作YOp2O白
EXIT 《近代物理实验》 一 、磁电阻效应 巨磁阻效应发现的三个重要意义 ➢ 导致磁存储与磁传感技术的革命； ➢ 纳米技术的第一个重要实际应用； ➢ 诱导出一门新的学科 ——自旋（磁）电子学 利用磁电阻效应制成的各种 磁敏电阻器件（传感器）； 可用于角度、转速、加速度、 位移等物理量的测量和控制； 在家用电器、汽车工业和自 动控制技术中广泛应用。 在高精度电子罗盘等磁场测 量传感器和生物传感器方面 磁电阻效应也有重要应用。 4、磁电阻的应用 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量
实验4-2磁性材料的磁电阻特性测量 三 磁电阻效应 六、实验内容 实验目的 七、注意事项 三、 预习要求 四、 实验器材 八、思考与讨论 五、 实验原理 九、参考文献 《近代物理实验》 中圆不油大号国 CHINAUNIVERSITY OF PETROLELM
EXIT 《近代物理实验》 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量 一、磁电阻效应 二、实验目的 三、预习要求 四、实验器材 五、实验原理 六、实验内容 七、注意事项 八、思考与讨论 九、参考文献