Ինչ է մագնետորեզիստորը

Սահմանում։ Երբ որոշ մետաղների և սեմիկոնդուկտորային նյութերի դիմադրությունը փոխվում է մագնիսական դաշտի առկայության դեպքում, այս երևույթը կոչվում է մագնիսոդիմական էֆեկտ։ Այդ էֆեկտը ցուցադրող կոմպոնենտները կոչվում են մագնիսոդիմական ռեզիստորներ։ Հաջորդաբար, մագնիսոդիմական ռեզիստորը տիպի ռեզիստոր է, որի դիմադրության արժեքը փոփոխվում է արտաքին մագնիսական դաշտի ուժի և ուղղության հետ։

Մագնիսոդիմական ռեզիստորները կարևոր դեր են խաղում մագնիսական դաշտի առկայության հայտնաբերման, դրա ուժի չափման և մագնիսական ուժի ուղղության որոշման գործողություններում։ Նրանք սովորաբար են պատրաստվում ինդիում անտիմոնիդ կամ ինդիում արսենիդ սեմիկոնդուկտորային նյութերից, որոնք ունեն հատուկ էլեկտրական հատկություններ, որոնք դրանց առաջնորդում են բարձր ạyական հակազդում մագնիսական դաշտերի վրա։

Մագնիսոդիմական ռեզիստորի աշխատանքի սկզբունքը

Մագնիսոդիմական ռեզիստորի աշխատանքը հիմնված է էլեկտրոդինամիկայի սկզբունքի վրա։ Այս սկզբունքի համաձայն, հոսանքը ստիպող հաղորդիչի վրա ազդող ուժը մագնիսական դաշտում կարող է փոխել հոսանքի ուղղությունը։ Երբ մագնիսական դաշտ չկա, մագնիսոդիմական ռեզիստորի մեջ լիցքավորված մասնիկները շարժվում են ուղիղ ճանապարհով։

Այսինքն, մագնիսական դաշտի առկայությամբ հոսանքի ուղղությունը փոխվում է և հոսում է հակառակ ուղղությամբ։ Հոսանքի շրջանային ճանապարհը ավելացնում է լիցքավորված մասնիկների շարժունակությունը, որը հանգեցնում է բախմանների առաջացմանը։ Այս բախմանները առաջացնում են էներգիայի կորստ, որը ձգելիք է ջերմության ձևով, և դա առաջացնում է մագնիսոդիմական ռեզիստորի դիմադրության աճը։ Մագնիսական դաշտի առկայությամբ մագնիսոդիմական ռեզիստորում հոսում է շատ փոքր մեծությամբ հոսանք առանց ազատ էլեկտրոնների սահմանափակ քանակի։

Էլեկտրոնների ուղղության փոփոխությունը մագնիսոդիմական ռեզիստորում կախված է դրանց շարժունակությունից։ Սեմիկոնդուկտորային նյութերի մեջ լիցքավորված մասնիկների շարժունակությունը բարձր է մետաղների համեմատած։ Օրինակ, ինդիում արսենիդի կամ ինդիում անտիմոնիդի շարժունակությունը մոտավորապես 2.4 մ²/Վս է։

Մագնիսոդիմական ռեզիստորի հատկությունները

Մագնիսոդիմական ռեզիստորի ạyականությունը կախված է մագնիսական դաշտի ուժից։ Մագնիսոդիմական ռեզիստորի բնութագրական կորը ցուցադրված է ներքևում պատկերված գծագրում։

Մագնիսական դաշտի բացակայությամբ մագնիսոդիմական ռեզիստորի մագնիսացումը զրոյական է։ Երբ մագնիսական դաշտը սկսում է մի քիչ աճել, նյութի դիմադրությունը մոտենում է b կետին համապատասխան արժեքին։ Մագնիսական դաշտի առկայությունը հանգեցնում է մագնիսոդիմական ռեզիստորի տարրի պտույտի 45º անկյան։

Մագնիսական դաշտի ուժի ավելի աճելու դեպքում կորը հասնում է C կետին նշանակվող ա--[...]

Մագնիսոդիմական ռեզիստորների տեսակները

Մագնիսոդիմական ռեզիստորները կարող են դասակարգվել երեք հիմնական տեսակներով.

Մեծ մագնիսոդիմական էֆեկտ (GMR)

Մեծ մագնիսոդիմական էֆեկտում մագնիսոդիմական ռեզիստորի դիմադրությունը կարող է նշանակալիորեն նվազել, երբ դրա ֆերոմագնիսական շերտերը զուգահեռ են միմյանց։ Հակառակ դեպքում, երբ այդ շերտերը հակազարկ են, դիմադրությունը կարող է նշանակալիորեն աճել։ GMR սարքի կառուցվածքը ցուցադրված է ներքևում պատկերված գծագրում։

Արդյունավետ մագնիսոդիմական էֆեկտ (EMR)

Արդյունավետ մագնիսոդիմական էֆեկտի դեպքում մետաղի դիմադրությունը ցուցադրում է հատուկ վարք։ Մագնիսական դաշտի բացակայությամբ դիմադրությունը հարաբերականորեն բարձր է։ Այնուամենայնիվ, երբ կիրառվում է մագնիսական դաշտ, դիմադրությունը նշանակալիորեն նվազում է, ցույց տալով էլեկտրական հատկությունների նշանակալի փոփոխությունը մագնիսական ազդեցության հետևանքով։

Թունելային մագնիսոդիմական ռեզիստոր (TMR)

Թունելային մագնիսոդիմական ռեզիստորում հոսանքի հոսումը տեղի է ունենում մի հատուկ ձևով։ Հոսանքը անցնում է մի ֆերոմագնիսական էլեկտրոդից, անցնելով մի դիէլեկտրիկ շերտի միջով։ Թունելային հոսանքի քանակը, որը անցնում է այս դիէլեկտրիկ բարերի միջով, շատ կախված է ֆերոմագնիսական էլեկտրոդների մագնիսացման հարաբերական ուղղությունից։ Մագնիսացման տարբեր ուղղությունները կարող են առաջացնել թունելային հոսանքի մեծության նշանակալի փոփոխություններ, որը այս հատկությունը կարևոր է տարբեր կիրառությունների համար, որոնք հիմնվում են մագնիսական վիճակների ճշգրիտ կառավարման և հայտնաբերման վրա։

Հարաբերականորեն մեծ հոսանք կհոսի, երբ էլեկտրոդների մագնիսացման ուղղությունները զուգահեռ են միմյանց։ Հակառակ դեպքում, երբ մագնիսացման ուղղությունները հակազարկ են, շերտերի միջև դիմադրությունը նշանակալիորեն աճում է։