什么是磁阻效应

目前，磁阻效应在当代的应用可谓是越来越广泛，通过对上一遍文章的了解，我们也大致已经对时间码多多少少有所了解了，现在我们就继续来深入了解什么是磁阻效应，关于磁阻效应、磁阻效应的分类、磁阻效应、常磁阻、巨磁阻、超巨磁阻、异向磁阻、穿隧磁阻效应。

磁阻效应（Magnetoresistance Effects）

磁阻效应（Magnetoresistance Effects）是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。在达到稳态时，某—速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动的载流子数减少，从而使电阻增加。这种现象称为磁阻效应。
 

磁阻效应

磁阻效应的分类

若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。一般情况下，载流子的有效质量的驰豫时时间与方向无关，则纵向磁感强度不引起载流子偏移，因而无纵向磁阻效应。

磁阻效应(Magnetoresistance Effect, MR)

是指材料之电阻随着外加磁场的变化而改变的效应，其物理量的定义，是在有无磁场下的电阻差除上原先电阻，用以代表电阻变化率。

磁阻效应最初于1856年由威廉·汤姆森，即后来的开尔文爵士发现，但是在一般材料中，电阻的变化通常小于5%，这样的效应后来被称为“常磁阻(ordinarymagnetoresistance, OMR)。

常磁阻(Ordinary Magnetoresistance, OMR)

对所有非磁性金属而言，由于在磁场中受到罗伦兹力的影响，传导电子在行进中会偏折，使得路径变成沿曲线前进，如此将使电子行进路径长度增加，使电子碰撞机率增大，进而增加材料的电阻。

巨磁阻(Giant Magnetoresistance, GMR)

巨磁阻效应存在于铁磁性(如：Fe, Co, Ni)/非铁磁性(如：Cr, Cu, Ag, Au)的多层膜系统，由于非磁性层的磁交换作用会改变磁性层的传导电子行为，使得电子产生程度不同的磁散射而造成较大的电阻，其电阻变化较常磁阻大上许多，故被称为“巨磁阻”。1988年由法国物理学家阿尔贝·费尔与德国物理学家彼得·格林贝格分别发现的巨磁阻效应，也被视为是自旋电子学的滥觞。

超巨磁阻(Colossal Magnetoresistance, CMR)

超巨磁阻效应存在于具有钙钛矿(Perovskite)ABO3的陶瓷氧化物中。其磁阻变化随着外加磁场变化而有数个数量级的变化。其产生的机制与巨磁阻效应(GMR)不同，而且往往大上许多，所以被称为“超巨磁阻”。
 

磁阻效应

异向磁阻(Anisotropic magnetoresistance, AMR)

有些材料中磁阻的变化，与磁场和电流间夹角有关，称为异向性磁阻效应。此原因是与材料中s轨域电子与d轨域电子散射的各向异性有关。

穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance, TMR)

穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance, TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由Michel Julliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；

室温穿隧磁阻效应则于1995年，由Terunobu Miyazaki与Moodera分别发现。此效应更是磁性随机存取内存(magnetic random access memory, MRAM)与硬盘中的磁性读写头(read sensors)的科学基础。

本文我们为大家讲解了什么是磁阻效应，关于磁阻效应、磁阻效应的分类、磁阻效应、常磁阻、巨磁阻、超巨磁阻、异向磁阻、穿隧磁阻效应。希望对有需要的读者有所帮助。

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