میگنٹو ریزسٹر کیا ہے؟

تعریف: جب مقاومت کچھ دھاتوں اور سیمی کنڈکٹر مواد کی میگناٹک فیلڈ کی موجودگی میں تبدیل ہوجاتی ہے، تو اس پدیدہ کو میگناٹروزسٹنس اثر کہا جاتا ہے۔ اس اثر کو ظاہر کرنے والے کمپوننٹس کو میگناٹروزسٹرز کہا جاتا ہے۔ بہ زبانی، میگناٹروزسٹر وہ ریزسٹر ہوتا ہے جس کی مقاومت کی قدر کیسے بھی بہرنے والے میگناٹک فیلڈ کی طاقت اور سمتوں کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے۔

میگناٹروزسٹرز میگناٹک فیلڈ کی موجودگی کی شناخت، اس کی طاقت کی ناپش اور میگناٹک فورس کی سمت کی تعین کرتے ہوئے ایک بنیادی کردار ادا کرتے ہیں۔ ان کی تعمیر عام طور پر انڈیم اینٹیموائیڈ یا انڈیم آرسینائیڈ جیسے سیمی کنڈکٹر مواد سے کی جاتی ہے، جو میگناٹک فیلڈ کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں۔

میگناٹروزسٹر کا عمل کا اصول

میگناٹروزسٹر کا عمل الیکٹروڈائنامکس کے اصول پر مبنی ہے۔ اس اصول کے مطابق، میگناٹک فیلڈ میں کرنٹ کی رسالی کرنے والے کنڈکٹر پر کاریاب فورس کی سمت کو بدل سکتی ہے۔ جب میگناٹک فیلڈ نہ ہو تو میگناٹروزسٹر میں کیرج کیریئرز مستقیم راستے سے حرکت کرتے ہیں۔

لیکن میگناٹک فیلڈ کی موجودگی میں، کرنٹ کی سمت تبدیل ہوجاتی ہے اور مخالف سمت میں بہنے لگتا ہے۔ کرنٹ کا متلوپ راستہ کیرج کیریئرز کی موبیلٹی کو بڑھاتا ہے، جس کے نتیجے میں ٹکرانے کی وجہ سے توانائی کا نقصان ہوتا ہے۔ یہ گرمی میگناٹروزسٹر کی مقاومت میں اضافہ کرتی ہے۔ صرف کچھ ہی مقدار کا کرنٹ میگناٹروزسٹر میں چلتا ہے کیونکہ آزاد الیکٹران کی تعداد محدود ہوتی ہے۔

میگناٹروزسٹر میں الیکٹران کی ڈیفلیکشن ان کی موبیلٹی پر منحصر ہوتی ہے۔ سیمی کنڈکٹر مواد میں کیرج کیریئرز کی موبیلٹی دھاتوں کی نسبت میں زیادہ ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، انڈیم آرسینائیڈ یا انڈیم اینٹیموائیڈ کی موبیلٹی تقریباً 2.4 م²/وولٹ-سیکنڈ ہوتی ہے۔

میگناٹروزسٹر کی خصوصیات

میگناٹروزسٹر کی حساسیت میگناٹک فیلڈ کی طاقت پر منحصر ہوتی ہے۔ میگناٹروزسٹر کا مشخصہ منحنی نیچے دیئے گئے شکل میں دکھایا گیا ہے۔

جب میگناٹک فیلڈ نہ ہو تو میگناٹروزسٹر عنصر کی میگناٹائزیشن صفر ہوتی ہے۔ جب میگناٹک فیلڈ کم سے کم اضافہ شروع ہوجاتا ہے تو مواد کی مقاومت نقطہ b کے متناسب قدر کے قریب پہنچ جاتی ہے۔ میگناٹک فیلڈ کی موجودگی سے میگناٹروزسٹر عنصر 45º کے زاویے سے گھم جاتا ہے۔

میگناٹک فیلڈ کی طاقت کے مزید اضافے کے ساتھ، منحنی نقطہ C پر پہنچ جاتا ہے جسے اشباع نقطہ کہا جاتا ہے۔ میگناٹروزسٹر عنصر عام طور پر ابتدائی حالت (نقطہ O) یا نقطہ b کے قریب کام کرتا ہے۔ نقطہ b پر کام کرتے وقت، یہ لکیری خصوصیات ظاہر کرتا ہے۔

میگناٹروزسٹرز کی قسمیں

میگناٹروزسٹرز کو تین اصل قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

گینٹ میگناٹروزسٹنس (GMR)

گینٹ میگناٹروزسٹنس اثر میں، میگناٹروزسٹر کی مقاومت کا کافی کم ہوجاتا ہے جب اس کے فیرو میگناٹک لیئرز آپس میں متوازی ہوتے ہیں۔ اس کے بر عکس، جب یہ لیئرز آپس میں مخالف سمت میں ہوتے ہیں تو مقاومت کافی بڑھ جاتی ہے۔ GMR دستیاب کی ساختی ترتیب نیچے دیئے گئے شکل میں دکھائی گئی ہے۔

اضطرابی میگناٹروزسٹنس (EMR)

اضطرابی میگناٹروزسٹنس کے متعلق، دھات کی مقاومت کا واضح طور پر مختلف سلوك دکھائی دیتا ہے۔ میگناٹک فیلڈ کی غیر موجودگی میں، مقاومت نسبتاً زیادہ ہوتی ہے۔ لیکن جب میگناٹک فیلڈ لاگو کیا جاتا ہے تو مقاومت کافی کم ہوجاتی ہے، جس سے میگناٹک تاثر کے جواب میں برقی خصوصیات میں قابل ذکر تبدیلی دکھائی دیتی ہے۔

ٹنل میگناٹروزسٹر (TMR)

ٹنل میگناٹروزسٹر میں، کرنٹ کی رسالی ایک منفرد طریقے سے ہوتی ہے۔ کرنٹ ایک فیرو میگناٹک الیکٹروڈ سے شروع ہوتا ہے، اور ایک معزل لیئر کو عبور کرتا ہے۔ کرنٹ کی مقدار جو اس معزل حائل سے گذرتی ہے، فیرو میگناٹک الیکٹروڈز کی میگناٹائزیشن کی نسبی سمت پر بہت زیادہ منحصر ہوتی ہے۔ مختلف میگناٹائزیشن کی سمتیں کرنٹ کی مقدار میں قابل ذکر تبدیلی کا باعث بن سکتی ہیں، جو مختلف اطلاقیات کے لیے جو میگناٹک حالت کی درست کنٹرول اور شناخت پر منحصر ہوتے ہیں۔

جب الیکٹروڈز کی میگناٹائزیشن کی سمتیں آپس میں متوازی ہوتی ہیں تو نسبتاً زیادہ کرنٹ بہ سکتا ہے۔ بالکل مقابل، میگناٹائزیشن کی سمتیں کے متقابل ترتیب میں لیئروں کے درمیان مقاومت کو کافی بڑھا دیتی ہے۔