NTC热敏电阻

磁电阻的介绍

发布时间:2018-11-06    文章来源:敏创原创    点击次数:
磁电阻定义
  磁电阻是一种电阻,当施加外部磁场时其电阻会发生变化。换句话说,当向外部磁场施加外部磁场时,通过磁电阻器的电流的流动会发生变化。
磁场是存在于磁性物体周围的区域,其中其他物体经历吸引力或排斥力。
 
磁电阻如何工作?
  放置在磁场中的磁电阻器将经历电阻的变化。当磁场强度增加时,磁电阻的电阻也增加。另一方面,当磁场强度减小时,磁电阻的电阻减小。这种电阻变化是由磁阻效应引起的。
在没有磁场的情况下,材料中的电荷载流子以直线路径移动。因此,电流以直线路径流动。当磁场施加到材料上时,磁力导致移动电荷载流子(自由电子)将其方向从直接路径改变为间接路径。这增加了电流路径的长度。
 
电流路径无磁场与磁场存在时的电流路径

因此,大量的自由电子与原子 碰撞并以热的形式失去其能量 ,并且只有少量自由电子流过导电路径。从一个地方移动到另一个地方的少量自由电子携带电流。因此,材料的电阻随着磁场的增加而增加。

磁电阻效应
  磁电阻效应是某些材料的特性,它们会在磁场存在的情况下改变它们的电阻。这种磁阻效应发生在诸如半导体,非磁性金属和磁性金属的材料中。
爱尔兰数学物理学家和工程师威廉汤姆森在1856年首次发现了这种磁阻效应。他观察到当电流与磁力或磁场同向流动时,铁片的电阻增加,当电阻减小时电流以90° 流向磁场或磁力。
之后,他用镍进行了相同的实验,他发现镍的电阻以相同的方式受到影响,但是这个磁场的大小比以前大得多。这种效应称为各向异性磁电阻(AMR)。
 
磁阻效应的类型
  磁电阻效应有三种类型:
  • 巨磁电阻(GMR)
  • 非凡磁电阻(EMR)
  • 隧道磁电阻(TMR)
  • 巨磁电阻(GMR)
Albert Fert和Peter Grunberg于1988年发现了巨磁电阻(GMR)。这种效应在铁磁材料中被观察到。铁磁材料的电阻取决于相邻铁磁层的磁化是平行还是反平行排列的。具有反平行排列的铁磁层的电阻高,而具有平行排列的铁磁层的电阻低。
 
非凡磁电阻(EMR)
  2000年发现了非凡的磁阻效应.EMR(非常磁电阻)的磁场效应远大于(GMR)巨磁电阻。当施加横向磁场时,EMR效应发生在半导体金属混合系统中。
在没有磁场的情况下,半导体金属混合系统的电阻非常低,而在强磁场的存在下,半导体金属混合系统的电阻很高。
 
隧道磁电阻(TMR)
  M. Julliere在1975年发现了隧道磁电阻(TMR)。隧道磁电阻(TMR)发生在磁隧道结(MTJ)中。磁隧道结(MTJ)是由两个由绝缘体隔开的铁磁体组成的部件。电子将通过隧道势垒或绝缘体从一个铁磁体流到另一个铁磁体。流过隧道的电流或电荷载流子的量取决于磁化的方向
如果将磁场施加到磁隧道结(MTJ),使得铁磁体的磁化方向以平行方式对准,则大量电子容易流动。结果,电流增加并且电阻减小。另一方面,如果施加磁场的方式使得铁磁体的磁化方向以反平行的方式排列,则只有少量的电荷载流子(自由电子)流过隧道并且大量的自由电子被阻挡。结果,电流减小并且电阻增加。
 
磁电阻的优点
  • 磁电阻器在没有任何物理接触的情况下运行。

磁电阻的应用
  磁电阻的各种应用包括:
  • 生物传感器
  • 硬盘驱动器
  • 磁场传感器
  • Magneto电阻器用于电子罗盘测量地球磁场。
  • 磁电阻器用于测量电流。




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