Definition: যখন কিছু ধাতু এবং অর্ধপরিবাহী পদার্থের প্রতিরোধ চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে পরিবর্তিত হয়, এই ঘটনাকে চৌম্বক প্রতিরোধ প্রভাব বলা হয়। এই প্রভাব প্রদর্শন করা উপাদানগুলিকে চৌম্বক প্রতিরোধক বলা হয়। সহজভাবে বললে, একটি চৌম্বক প্রতিরোধক হল এমন একটি প্রতিরোধক যার প্রতিরোধ মান বাইরের চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি এবং দিকের সাথে পরিবর্তিত হয়।
চৌম্বক প্রতিরোধকগুলি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতি শনাক্ত করা, তার শক্তি মাপা এবং চৌম্বক শক্তির দিক নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এগুলি সাধারণত ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড বা ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড জাতীয় অর্ধপরিবাহী পদার্থ থেকে তৈরি হয়, যারা চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতি খুব সংবেদনশীল হওয়ার জন্য অনন্য বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
চৌম্বক প্রতিরোধকের কাজের নীতি
একটি চৌম্বক প্রতিরোধকের কাজ তড়িৎ-গতিবিজ্ঞানের নীতির উপর ভিত্তি করে। এই নীতি অনুযায়ী, চৌম্বক ক্ষেত্রে তড়িৎপরিবাহী পরিবাহীতে ক্রিয়ারত বল তড়িৎ প্রবাহের দিক পরিবর্তন করতে পারে। যখন কোন চৌম্বক ক্ষেত্র নেই, তখন চৌম্বক প্রতিরোধকের তড়িৎ বহনকারীরা একটি সরল পথে চলে।
তবে, চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে, প্রবাহের দিক পরিবর্তিত হয় এবং বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়। প্রবাহের মোচড়ানো পথ তড়িৎ বহনকারীদের গতিশীলতা বাড়ায়, যা সংঘর্ষের ফলে হয়। এই সংঘর্ষ তাপ আকারে শক্তির হার ঘটায়, এবং এই তাপ চৌম্বক প্রতিরোধকের প্রতিরোধ বাড়ায়। সীমিত সংখ্যক মুক্ত ইলেকট্রনের উপস্থিতিতে চৌম্বক প্রতিরোধকে খুব কম পরিমাণে প্রবাহ হয়।
চৌম্বক প্রতিরোধকে ইলেকট্রনের মোচড়ানো তাদের গতিশীলতার উপর নির্ভর করে। অর্ধপরিবাহী পদার্থে তড়িৎ বহনকারীদের গতিশীলতা ধাতুর তুলনায় বেশি। উদাহরণস্বরূপ, ইন্ডিয়াম আর্সেনাইড বা ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইডের গতিশীলতা প্রায় 2.4 m²/Vs।
চৌম্বক প্রতিরোধকের বৈশিষ্ট্য
একটি চৌম্বক প্রতিরোধকের সংবেদনশীলতা চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির উপর নির্ভর করে। চৌম্বক প্রতিরোধকের বৈশিষ্ট্য রেখা নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।
চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, চৌম্বক প্রতিরোধক উপাদানের চুম্বকীকরণ শূন্য। যখন চৌম্বক ক্ষেত্র কিছুটা বাড়তে থাকে, তখন পদার্থের প্রতিরোধ b বিন্দুর মানের দিকে প্রবেশ করে। চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতি চৌম্বক প্রতিরোধক উপাদানকে 45º কোণে ঘুরিয়ে দেয়।
চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি আরও বাড়ার সাথে সাথে, বক্ররেখা C বিন্দুতে পূর্ণতা প্রাপ্ত হয়। চৌম্বক প্রতিরোধক উপাদান সাধারণত O বিন্দু (প্রাথমিক অবস্থা) বা b বিন্দুর কাছাকাছি কাজ করে। b বিন্দুতে কাজ করার সময়, এটি একটি রৈখিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
চৌম্বক প্রতিরোধকের প্রকারভেদ
চৌম্বক প্রতিরোধকগুলি তিনটি প্রধান প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়:
গিয়ান্ট চৌম্বক প্রতিরোধ (GMR)
গিয়ান্ট চৌম্বক প্রতিরোধ প্রভাবে, চৌম্বক প্রতিরোধকের প্রতিরোধ খুব কম হয় যখন তার ফেরোম্যাগনেটিক লেয়ারগুলি একে অপরের সমান্তরাল হয়। বিপরীতভাবে, যখন এই লেয়ারগুলি অসমান্তরাল হয়, তখন প্রতিরোধ অনেক বেশি হয়। GMR ডিভাইসের গঠন নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।
অসাধারণ চৌম্বক প্রতিরোধ (EMR)
অসাধারণ চৌম্বক প্রতিরোধের ক্ষেত্রে, ধাতুর প্রতিরোধ একটি স্পষ্ট আচরণ প্রদর্শন করে। চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুপস্থিতিতে, প্রতিরোধ অপেক্ষাকৃত বেশি। তবে, যখন চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন প্রতিরোধ খুব কমে, যা চৌম্বক প্রভাবের প্রতিক্রিয়ায় বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যের উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন দেখায়।
টানেল চৌম্বক প্রতিরোধক (TMR)
টানেল চৌম্বক প্রতিরোধকে, প্রবাহ একটি অনন্য পদ্ধতিতে পরিবাহিত হয়। প্রবাহ একটি ফেরোম্যাগনেটিক ইলেকট্রোড থেকে অতিক্রম করে একটি অপরিবাহী লেয়ার পার হয়। এই অপরিবাহী বাধার মধ্য দিয়ে টানেল করা প্রবাহের পরিমাণ ফেরোম্যাগনেটিক ইলেকট্রোডের চুম্বকীকরণের আপেক্ষিক অবস্থানের উপর খুব নির্ভর করে। ভিন্ন চুম্বকীকরণের দিকগুলি টানেল প্রবাহের পরিমাণে উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটায়, যা বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য যা চুম্বক অবস্থার সুনিশ্চিত নিয়ন্ত্রণ এবং শনাক্ত করা প্রয়োজন তা গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে।
যখন ইলেকট্রোডের চুম্বকীকরণের দিকগুলি একে অপরের সমান্তরাল, তখন একটি অপেক্ষাকৃত বড় প্রবাহ প্রবাহিত হবে। বিপরীতভাবে, চুম্বকীকরণের দিকগুলি অসমান্তরাল হলে লেয়ারগুলির মধ্যে প্রতিরোধ বেশি হবে।
