Magnetoresistor nima?

Ta'rif: Agar ba'zi metallar va poluprovodlik materiallarning qarshiligi maqnit maydoni mavjudligida o'zgaradigan bo'lsa, bu jarayon maqnit qarshilik effekti deb ataladi. Bu effektni ko'rsatadigan komponentlar maqnit qarshilik hisoblanadi. Ya'ni, maqnit qarshilik - bu tashqi maqnit maydonining kuchlanishi va yo'nalishi bilan qarshiligi o'zgaruvchi qarshilik turidir.

Maqnit qarshiliklar maqnit maydonining mavjudligini aniqlash, uning kuchlanishini o'lchash va maqnit kuchning yo'nalishini belgilashda muhim rol o'ynaydilar. Ular adolatli antimoni, yoki arsenid indiydan kabi poluprovodlik materiallardan ishlab chiqarilgan, bu materiallarda maqnit maydoniga nisbatan juda chet talab qilinadi.

Maqnit qarshilikning ishlash printsipi

Maqnit qarshilikning ishlashi elektr dinamikasining asosiy printsipiga asoslangan. Bu printsipa bo'lganda, maqnit maydonida joriy o'tkazgichga ta'sir etuvchi kuch, joriy yo'nalishini o'zgartirishi mumkin. Maqnit maydoni yo'q bo'lganda, maqnit qarshilikdagi zaryad o'tkazgichlari to'g'ri yo'nalishda harakat qiladi.

Ammo, maqnit maydoni mavjud bo'lganda, joriy yo'nalishi o'zgaradi va qarama-qarshi yo'nalishda o'tadi. Joriyning poyali yo'li zaryad o'tkazgichlari o'rtasidagi uzoqroq harakatga olib keladi, bu esa cho'qishlarga olib keladi. Bu cho'qishlar energiya shaklidan issiqlikka aylanadi va bu issiqlik maqnit qarshilikning qarshiligini oshiradi. Maqnit qarshilikda cheklangan miqdordagi erkin elektronlar sababli aniqlovchi kichik hajmdagi joriy o'tadi.

Maqnit qarshilikdagi elektronlar o'g'irligiga bog'liq ravishda buriladi. Poluprovodlik materiallardagi zaryad o'tkazgichlari metallardagi o'tkazgichlarga nisbatan juda tez harakat qiladi. Masalan, arsenid indiy yoki antimoni idindagi mobilizm qiymati 2,4 m²/Vs ga tengdir.

Maqnit qarshilikning xususiyatlari

Maqnit qarshilikning sezgirlik darajasi maqnit maydonining kuchlanishiga bog'liq. Maqnit qarshilikning xarakteristik qismi quyidagi rasmga ko'ra berilgan.

Maqnit maydoni yo'q bo'lganda, maqnit qarshilik elementining maqnitlashi nolga teng. Maqnit maydoni ozroq oshirilganda, materialning qarshiliqi b nuqtaga mos keladigan qiymatga yaqinlashadi. Maqnit maydoni mavjud bo'lganda, maqnit qarshilik elementi 45º burchakka buriladi.

Maqnit maydon kuchlanishini yana oshirish orqali, egri chiziq C nuqtada doimiy holatga erishadi. Maqnit qarshilik elementi adolatli holda boshlang'ich holat (O nuqta) yoki b nuqtadan yaqin joyda ishlaydi. B nuqtada ishlashda, uning xarakteristihasi chiziqli bo'ladi.

Maqnit qarshiliklar turlari

Maqnit qarshiliklar uchta asosiy turga ajratilishi mumkin:

Katta maqnit qarshilik (GMR)

Katta maqnit qarshilik effektida, maqnit qarshilikning ferromagnit qavatlar parallel joylashgan bo'lganda, qarshiliq ancha kamayadi. Aksincha, bu qavatlar antiparallel joylashgan bo'lganda, qarshilik ancha oshadi. GMR qurilmasining strukturi quyidagi rasmga ko'ra berilgan.

Ajoyib maqnit qarshilik (EMR)

Ajoyib maqnit qarshilik holatida, metalling qarshiliqi maqnit maydoni mavjud bo'lmaganda nisbiy ravishda yuqori bo'ladi. Aksincha, maqnit maydoni ta'sir qilganda, qarshilik ancha pasayadi, bu esa maqnit ta'siriga erkin javob berishini ko'rsatadi.

Tunnel maqnit qarshilik (TMR)

Tunnel maqnit qarshilikda, joriy ushbu usulda o'tadi. Joriy bir ferromagnit elektrodadan o'tib, izolyatsiya qatlamidan o'tadi. Tunneldan o'tkazilayotgan joriyning hajmi, ferromagnit elektrodalar orasidagi magnetlashishning nisbiy joylashuviqa juda bog'liq. Turli magnetlashish yo'nalishlari, tunnel joriy hajmining ancha o'zgarishiga olib kelishi mumkin, bu esa maqnit holatlarini aniq tekshirish va boshqarishga asoslangan aniq maslahatlarni amalga oshirish uchun muhimdir.

Elektrodalarning magnetlashish yo'nalishlari parallel bo'lganda, nisbatan katta joriy o'tadi. Aksincha, antiparallel joylashgan bo'lganda, qavatlarning orasidagi qarshilik ancha oshadi.