磁致電阻效應(yīng)

磁致電阻效應(yīng)是一個(gè)在外加磁場(chǎng)下電阻率變化的現(xiàn)象。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)有外部磁場(chǎng)作用于一個(gè)磁性材料時(shí)，這個(gè)材料的電阻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就被稱(chēng)為磁致電阻效應(yīng)。

1.磁致電阻效應(yīng)是什么

磁致電阻效應(yīng)是指材料在外部磁場(chǎng)的作用下，其導(dǎo)電性質(zhì)隨磁場(chǎng)改變而產(chǎn)生變化的一種現(xiàn)象。在普通金屬中，電子的自旋和軌道運(yùn)動(dòng)并不受到磁場(chǎng)的影響，因此在外部磁場(chǎng)的作用下，其電阻率基本不變。但是在磁性材料中，電子的自旋和軌道運(yùn)動(dòng)與磁場(chǎng)相互作用，在外部磁場(chǎng)的作用下，電子的運(yùn)動(dòng)軌跡將發(fā)生改變，從而導(dǎo)致該材料的電阻率發(fā)生變化。

2.磁致電阻效應(yīng)的原理

磁致電阻效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制可以用費(fèi)米表面理論來(lái)解釋?zhuān)涸诮饘僦?，費(fèi)米面是指在費(fèi)米能級(jí)上填滿電子的最高能級(jí)面。當(dāng)外部磁場(chǎng)施加在金屬上時(shí)，費(fèi)米面會(huì)發(fā)生變形，在某些地方凸起，在某些地方凹陷。因此，電子的平均自由程將隨著外部磁場(chǎng)的改變而發(fā)生變化，也就是說(shuō)電子的輸運(yùn)通道發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致該材料的電阻率發(fā)生變化。

3.磁致電阻效應(yīng)是怎樣產(chǎn)生的

磁致電阻效應(yīng)的產(chǎn)生需要滿足以下兩個(gè)條件：

• 首先，材料必須是具有磁性的。其中包括鐵磁性、鐵氧體、超導(dǎo)體等一些特殊材料。
• 其次，外部需要有一個(gè)磁場(chǎng)作用于這個(gè)材料。

除此之外，不同的磁性材料對(duì)磁致電阻效應(yīng)的響應(yīng)各有不同。

在實(shí)際應(yīng)用中，磁致電阻效應(yīng)可以應(yīng)用于磁傳感器、磁存儲(chǔ)、非接觸測(cè)溫等領(lǐng)域。例如，利用磁致電阻效應(yīng)可以測(cè)量磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制以及物理參數(shù)的檢測(cè)。