Question

什么叫磁阻效应

Answer 1

问题一：什么叫做磁阻效应 1. 谓磁电阻效应，是指对通电的金属或半导体施加磁场作用时会引起电阻值的变化。其全称是磁致电阻变化效应。磁电阻效应可以表达为 　　式中 △ρ――有磁场和无磁场时电阻率的变化量； 　　ρ0――无磁场时的电阻率； 　　ρB――有磁场时的电阻率。 　　在大多数金属中，电阻率的变化值为正，而过渡金属和类金属合金及饱和磁体的电阻率变化值为负。半导体有大的磁电阻各向异性。利用磁电阻效应，可以制成磁敏电阻元件，其常用材料有锑化铟、砷化铟等。磁敏电阻元件主要用来构造位移传感器、转速传感器、位置传感器和速度传感器等。为了提高灵敏度，增大阻值，可把磁敏电阻元件按一定形状（直线或环形）串联起来使用。 2. 所谓巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。

问题二：霍尔传感器为什么会有磁阻效应？ 当导电材料处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受到洛伦兹力的作用发生偏转，在两端积聚电荷并产生霍尔电场。如果霍尔电场和某一速度载流子的的洛伦兹力作用恰好抵消，那么大于或小于该速度的载流子将发生偏转，使得沿外加电场方向运动的载流子数量减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应。

问题三：磁阻效应的分类 若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。一般情况下，载流子的有效质量的驰豫时时间与方向无关，则纵向磁感强度不引起载流子偏移，因而无纵向磁阻效应。磁阻效应主要分为：常磁阻，巨磁阻，超巨磁阻，异向磁阻，穿隧磁阻效应等常磁阻(OrdinaryMagnetoresistance,OMR)对所有非磁性金属而言，由于在磁场中受到洛伦兹力的影响，传导电子在行进中会偏折，使得路径变成沿曲线前进，如此将使电子行进路径长度增加，使电子碰撞机率增大，进而增加材料的电阻。磁阻效应最初于1856年由威廉・汤姆森，即后来的开尔文爵士发现，但是在一般材料中，电阻的变化通常小于5%，这样的效应后来被称为“常磁阻”(ordinarymagnetoresistance,OMR)。巨磁阻(GiantMagnetoresistance,GMR)所谓巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。超巨磁阻(ColossalMagnetoresistance,CMR)超巨磁阻效应（也称庞磁阻效应）存在于具有钙钛矿(Perovskite)ABO3的陶瓷氧化物中。其磁阻变化随着外加磁场变化而有数个数量级的变化。其产生的机制与巨磁阻效应(GMR)不同，而且往往大上许多，所以被称为“超巨磁阻”。 如同巨磁阻效应(GMR)，超巨磁阻材料亦被认为可应用于高容量磁性储存装置的读写头。不过，由于其相变温度较低，不像巨磁阻材料可在室温下展现其特性，因此离实际应用尚需一些努力。异向磁阻(Anisotropicmagnetoresistance,AMR)有些材料中磁阻的变化，与磁场和电流间夹角有关，称为异向性磁阻效应。此原因是与材料中s轨域电子与d轨域电子散射的各向异性有关。由于异向磁阻的特性，可用来精确测量磁场。穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；室温穿隧磁阻效应则于1995年，由TerunobuMiyazaki与Moodera分别发现。此效应更是磁性随机存取内存(magneticrandomacces *** emory,MRAM)与硬盘中的磁性读写头(readsensors)的科学基础。

问题四：磁阻效应由什么因素引起啊？？？ 当半导体处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用，发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍耳电场。如果霍耳电场作用和某一速度载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量丹减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应

问题五：磁阻效应的发展经历 材料的电阻会因为外加磁场而增加或减少，则称电阻的变化称为磁阻（MR）。磁阻效应是1857年由英国物理学家威廉・汤姆森发现的，它在金属里可以忽略，在半导体中则可能由小到中等。从一般磁阻开始，磁阻发展经历了巨磁阻（GMR）、庞磁阻（CMR）、穿隧磁阻（TMR）、直冲磁阻（BMR）和异常磁阻（EMR）。

问题六：如何区分霍尔效应与磁阻效应 磁场中的导体流过电流时，载流子会受到洛伦兹力，电流方向的载流子会垂直磁场方向发生偏转，因此电流会减小，这个效应是磁阻效应。而导体上下两端会产生一个电势差，这个效场是霍尔效应。

问题七：磁阻效应的应用 磁阻效应广泛用于磁传感、磁力计、电子罗盘、位置和角度传感器、车辆探测、GPS导航、仪器仪表、磁存储(磁卡、硬盘)等领域。磁阻器件由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿等领域得到广泛应用，如数字式罗盘、交通车辆检测、导航系统、伪钞检别、位置测量等。其中最典型的锑化铟（InSb）传感器是一种价格低廉、灵敏度高的磁阻器件磁电阻，有着十分重要的应用价值。2007年诺贝尔物理学奖授予来自法国国家科学研究中心的物理学家艾尔伯・费尔和来自德国尤利希研究中心的物理学家皮特・克鲁伯格，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

问题八：磁阻效应和霍尔效应有何内部联系 霍尔效应导致了金属或半导体电阻增大的现象，表现为磁阻现象。霍尔效应是本质