మాగ్నెటోరెజిస్టర్ ఏంటి?

పరివర్తన: కొన్ని ధాతువుల మరియు సెమికాండక్టర్ పదార్థాల నిరోధన ఒక చౌమ్మక క్షేత్రంలో మార్పు జరుగుతుంది. ఈ దృగ్విశేషంను మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ ప్రభావం అంటారు. ఈ ప్రభావాన్ని వ్యక్తం చేసే ఘాటలను మాగ్నీటోరెజిస్టర్లు అంటారు. సాధారణంగా, మాగ్నీటోరెజిస్టర్ అనేది బాహ్య చౌమ్మక క్షేత్రం యొక్క శక్తి మరియు దిశ ప్రకారం తన నిరోధన విలువ మారుతున్న రెజిస్టర్ రకం.

మాగ్నీటోరెజిస్టర్లు చౌమ్మక క్షేత్రం ఉన్నాదని గుర్తించడం, దాని శక్తిని కొలిచేందుకు, మరియు చౌమ్మక శక్తి దిశను నిర్ధారించడంలో ముఖ్య పాత్ర పోషిస్తారు. వాటిని సాధారణంగా ఇండియం అంటమోనాయడ్ లేదా ఇండియం ఆర్సెనైడ్ వంటి సెమికాండక్టర్ పదార్థాలనుండి తయారు చేయబడతాయి. వాటిలో ఉన్న వైద్యుత విశేషాలు వాటిని చౌమ్మక క్షేత్రాలకు ఎత్తైన సున్నితానికి చేరుస్తాయి.

మాగ్నీటోరెజిస్టర్ పనిప్రక్రియ

మాగ్నీటోరెజిస్టర్ పనిప్రక్రియ విద్యుత్ డైనమిక్స్ ప్రమాణం ప్రకారం ఉంటుంది. ఈ ప్రమాణం ప్రకారం, మాగ్నీటోరెజిస్టర్లో ఒక విద్యుత్ ప్రవహించే కాండక్టర్ పై చౌమ్మక క్షేత్రంలో పనిచేసే శక్తి విద్యుత్ దిశను మార్చవచ్చు. చౌమ్మక క్షేత్రం లేనట్లయితే, మాగ్నీటోరెజిస్టర్లో విద్యుత్ ప్రవహన సరళ పథంలో జరుగుతుంది.

కానీ, చౌమ్మక క్షేత్రం ఉన్నప్పుడు, విద్యుత్ దిశ మారుతుంది మరియు విపరీత దిశలో ప్రవహిస్తుంది. విద్యుత్ యొక్క వంటి పథం విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం పెరిగి విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం విధానంలో టాక్ చేసే సంఘటనలను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఈ టాక్ వలన విద్యుత్ శక్తి రుణానంతరం విద్యుత్ రూపంలో నష్టం అవుతుంది, మరియు ఈ విద్యుత్ మాగ్నీటోరెజిస్టర్ యొక్క నిరోధనను పెరిగించుతుంది. చాలా చిన్న విద్యుత్ ప్రవహన మాత్రమే మాగ్నీటోరెజిస్టర్లో ఉంటుంది, ఇది స్వీయ విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం చాలా తక్కువ ఉన్నప్పుడే జరుగుతుంది.

మాగ్నీటోరెజిస్టర్లో విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం దాని మొబిలిటీ పై ఆధారపడుతుంది. సెమికాండక్టర్ పదార్థాల్లో విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం ధాతువుల కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, ఇండియం ఆర్సెనైడ్ లేదా ఇండియం అంటమోనాయడ్ యొక్క విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం సుమారు 2.4 m²/Vs ఉంటుంది.

మాగ్నీటోరెజిస్టర్ విశేషాలు

మాగ్నీటోరెజిస్టర్ యొక్క సున్నిత చౌమ్మక క్షేత్రం యొక్క శక్తిపై ఆధారపడుతుంది. మాగ్నీటోరెజిస్టర్ యొక్క లక్షణాత్మక వక్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

చౌమ్మక క్షేత్రం లేనట్లయితే, మాగ్నీటోరెజిస్టర్ ఘాటం యొక్క మాగ్నీటైజేషన్ సున్నా ఉంటుంది. చౌమ్మక క్షేత్రం కొద్దిగా పెరిగినప్పుడు, పదార్థం యొక్క నిరోధన b పాయింట్కు సమానం ఉండే విలువకు దగ్గరవుతుంది. చౌమ్మక క్షేత్రం ఉన్నప్పుడు, మాగ్నీటోరెజిస్టర్ ఘాటం 45º కోణంలో భ్రమిస్తుంది.

చౌమ్మక క్షేత్రం శక్తి మరించి పెరిగినప్పుడు, వక్రం C పాయింట్కు సమానం ఉండే సమాధాన పాయింట్కు చేరుతుంది. మాగ్నీటోరెజిస్టర్ ఘాటం సాధారణంగా O పాయింట్ (మొదటి స్థితి) లేదా b పాయింట్ దగ్గర పని చేస్తుంది. b పాయింట్ వద్ద పని చేసేందుకు, అది ఒక రేఖీయ లక్షణాత్మకం కలిగి ఉంటుంది.

మాగ్నీటోరెజిస్టర్ల రకాలు

మాగ్నీటోరెజిస్టర్లను మూడు ప్రధాన రకాల్లో విభజించవచ్చు:

గియాంట్ మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ (GMR)

గియాంట్ మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ ప్రభావంలో, మాగ్నీటోరెజిస్టర్ యొక్క నిరోధన దాని ఫెరోమాగ్నెటిక్ ప్లేట్లు ఒక్కొక్కటి సమానంగా ఉన్నప్పుడు చాలా తగ్గించబడుతుంది. విపరీతంగా, ఈ ప్లేట్లు విపరీత దిశలో ఉన్నప్పుడు, నిరోధన చాలా పెరిగించబడుతుంది. GMR పరికరం యొక్క నిర్మాణ రూపం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

అద్భుతమైన మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ (EMR)

అద్భుతమైన మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ విషయంలో, ధాతువు యొక్క నిరోధన విశేషం కనిపిస్తుంది. చౌమ్మక క్షేత్రం లేనట్లయితే, నిరోధన సాధారణంగా ఎక్కువ ఉంటుంది. కానీ, చౌమ్మక క్షేత్రం ప్రయోగించినప్పుడు, నిరోధన చాలా తగ్గించబడుతుంది, మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ ప్రతిక్రియను చూపుతుంది.

టనెల్ మాగ్నీటోరెజిస్టర్ (TMR)

టనెల్ మాగ్నీటోరెజిస్టర్లో, విద్యుత్ ప్రవహన విశేషంగా జరుగుతుంది. విద్యుత్ ఒక ఫెరోమాగ్నెటిక్ ఎలక్ట్రోడ్ నుండి ప్రారంభమై, ఒక అతిచిన్న అటాప్తి ప్లేట్ దాంటి దాంటి వెళ్ళే ప్రక్రియ. ఈ అటాప్తి ప్లేట్ దాంటి వద్ద విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందం ఫెరోమాగ్నెటిక్ ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క మాగ్నీటైజేషన్ దిశను ఆధారపడుతుంది. వివిధ మాగ్నీటైజేషన్ దిశలు విద్యుత్ ప్రవహన స్వచ్ఛందంలో చాలా మార్పులను చేస్తాయి, ఇది వివిధ ప్రయోజనాలకు మాగ్నీటోరెజిస్టెన్స్ ప్రతిక్రియను నియంత్రించడం మరియు గుర్తించడంలో ముఖ్యం.

ఎలక్ట్రోడ్ల యొక్క మాగ్నీటైజేషన్ దిశలు సమానంగా ఉన్నప్పుడు, చాలా ఎక్కువ విద్యుత్ ప్రవహన జరుగుతుంది. విపరీతంగా, మాగ్నీటైజేషన్ దిశలు విపరీతంగా ఉన్నప్పుడు, ప్లేట్ల మధ్య నిరోధన చాలా పెరిగించబడుతుంది.