Quid est Magnetoresistor?
Definitio: Quando resistentia certorum metallorum et materialium semiconductivorum mutatur in praesentia campi magneticis, huiusmodi phenomenon vocatur effectus magnetoresistivus. Componentes qui hunc effectum ostendunt magneto-resistores appellantur. Simpliciter dictum, magneto-resistor est genus resistoris cuius valor resistentiae fluctuat cum vi et directione campi magneticis externi.
Magneto-resistores partem crucialem agunt in detectione praesentiae campi magneticis, mensura eius fortitudinis, et determinatione directionis vis magneticae. Sunt saepe ex materialibus semiconductivis, ut antimonide indii vel arsenide indii, quae proprietates electricas unicas habent quae eos ad campos magneticos valde sensibiles faciunt, fabricati.
Principium Operationis Magneto-Resistoris
Operatio magneto-resistoris fundatur super principium electrodynamicae. Secundum hoc principium, vis agentis in conductor curriculus portans in campo magnetico potest directionem curriculi mutare. Cum non sit campi magneticis, portatores caricae in magneto-resistore per lineam rectam movendi sunt.
Tamen, in praesentia campi magneticis, directio curriculi mutat et contra directionem fluit. Via circuituosa curriculi mobilitem portatorum caricae, quae ad collisiones ducit, auget. Haec collisiones resultant in amissione energiae sub forma caloris, et hic calor causat incrementum resistentiae magneto-resistoris. Modicus tantum magnitudinis curriculi in magneto-resistore fluit propter numerum limitatum electronorum liberiorum.
Deflexio electronorum in magneto-resistore pendet a mobilitate eorum. Mobilitas portatorum caricae in materialibus semiconductivis comparativus est maiora quam in metallis. Exempli gratia, mobilitas arsenidis indii vel antimonidis indii est circa 2.4 m²/Vs.
Characteristicae Magneto-Resistoris
Sensibilitas magneto-resistoris dependet ab intensitate campi magneticis. Curva characteristicum magneto-resistoris in figura infra demonstrata est.
In absentia campi magneticis, magnetizatio elementi magneto-resistoris est nulla. Quomodo campi magneticis paulatim incipit crescere, resistentia materialis ad valorem correspondens puncto b appropinquat. Praesentia campi magneticis causat elementum magneto-resistoris rotari per angulum 45º.
Cum ulteriore incremento fortitudinis campi magneticis, curva saturaturationem attingit, notata puncto C. Elementum magneto-resistivum solet operari vel in statu initiali (puncto O) vel proxime puncto b. Operante in puncto b, linearis characteristica exhibetur.
Genera Magneto-Resistorum
Magneto-resistores in tria genera principalia categorizari possunt:
Magneto-Resistivitas Gigantea (GMR)
In effectu Magneto-Resistivitatis Giganteae, resistentia magneto-resistoris significanter diminuitur quando strata ferromagnetica eius paralleliter alineta sunt. Converse, cum haec strata in alignmente antiparallelali sunt, resistentia valde crescit. Configuratio structurae dispositivi GMR in figura infra demonstratur.
Magneto-Resistivitas Extraordinaria (EMR)
In casu Magneto-Resistivitatis Extraordinariae, resistentia metalli comportamentum distinctum ostendit. In absentia campi magneticis, resistentia est comparativus alta. Tamen, cum applicatur campi magneticis, resistentia valde decrescit, demonstrans mutationem notabilem proprietatum electricarum in responsionem influentiae magneticae.
Tunnel Magneto-Resistor (TMR)
In Tunnel Magneto-Resistore, conduction curriculi modo unico evenit. Curriculus transcurrit ab uno electrode ferromagnetico, per stratum insulans transitans. Quantitas curriculi quae tunnel per hanc barrierae insulantis est multum dependens a orientatione relativa magnetizationis in electrodibus ferromagneticis. Diversae directiones magnetizationis possumus magnitudinem curriculi tunneling significanter variare, faciens hanc proprietatem crucialem pro variis applicationibus quae in controllo et detectione statuum magneticorum precisioribus confidunt.
Curriculus magnus fluere poterit quando directiones magnetizationis electrodorum parallelaliter alinetae sunt. Converse, dispositione antiparallelali directionum magnetizationis resistentia inter stratos valde crescit.
