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 ?近代物理实验》 中圆不油大号国 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 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4-2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 (a)正常磁电阻(OMR） (d)巨题电阻(GMR) 反常磁电阻 1约20% ■ 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 100 8mT (C)各向异性题电阻(AMR) (门粉末憾电阻 (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 2 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
实验4-27 磁性材料的磁电阻特性测量 实验目的 三、预习要求 (1)理解磁电阻效应的 （1)什么是磁电阻效应？正常 基本原理，掌握测量磁电阻 磁电阻与巨磁电阻有何区别？ 特性的实验方法和技术。 (2)测量多层膜巨磁电 (2)为什么巨磁电阻会随外加 阻、自旋阀巨磁电阻、各向 磁场的增大而减小？ 异性磁电阻的基本特性。 (3)实验中如何测量磁场？ (3)掌握测量磁电阻传 感器输出特性的基本原理和 (4)什么是磁电阻传感器的灵 实验方法。 敏度？ 巛近代物理实验》 中国石油大号 HIINAUXIV作STTY OEPETPOL白
EXIT 《近代物理实验》 二、实验目的 （1）理解磁电阻效应的 基本原理，掌握测量磁电阻 特性的实验方法和技术。 （2）测量多层膜巨磁电 阻、自旋阀巨磁电阻、各向 异性磁电阻的基本特性。 （3）掌握测量磁电阻传 感器输出特性的基本原理和 实验方法。 实验4-2 磁性材料的磁电阻特性测量 三、预习要求 （1）什么是磁电阻效应？正常 磁电阻与巨磁电阻有何区别？ （2）为什么巨磁电阻会随外加 磁场的增大而减小？ （3）实验中如何测量磁场？ （4）什么是磁电阻传感器的灵 敏度？