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如图是利用巨磁电阻(GMR)效应设计的磁铁矿探测仪原理示意图,图中GMR在外磁场作用下,电阻会发生大

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-15
什么是巨磁电阻效应(GMR)?效应产生的条件、机理及应用

所谓巨磁阻效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应,它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时,载流子与自旋有关的散射最小,材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时,与自旋有关的散射最强,材料的电阻最大。
巨磁阻效应(Giant Magnetoresistance)是一种量子力学和凝聚态物理学现象,磁阻效应的一种,可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层(几个纳米厚)结构中观察到。这种结构物质的电阻值与铁磁性材料薄膜层的磁化方向有关,两层磁性材料磁化方向相反情况下的电阻值,明显大于磁化方向相同时的电阻值,电阻在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上,具有重要的商业应用价值。
巨磁阻效应自从被发现以来就被用于开发研制用于硬磁盘的体积小而灵敏的数据读出头(Read Head)。这使得存储单字节数据所需的磁性材料尺寸大为减少,从而使得磁盘的存储能力得到大幅度的提高。第一个商业化生产的数据读取探头是由IBM公司于1997年投放市场的,到目前为止,巨磁阻技术已经成为全世界几乎所有电脑、数码相机、MP3播放器的标准技术。
来自剑桥大学的一位物理学家Tony Bland介绍说:“这些材料一开始看起来非常玄妙,但是最后发现它们有非常巨大的应用价值。它们为生产商业化的大容量信息存储器铺平了道路。同时它们也为进一步探索新物理——比如隧穿磁阻效应(TMR: Tunneling Magnetoresistance)、自旋电子学(Spintronics)以及新的传感器技术——奠定了基础。但是大家应该注意到的是:巨磁阻效应已经是一种非常成熟的旧技术了,目前人们感兴趣的问题是如何将隧穿磁阻效应开发为未来的新技术宠儿。
http://baike.baidu.com/view/1193389.htm

GMR: Giant Magnetoresistance

GMR: Giant Magnetoresistive

如果有磁铁矿,GAM就会大大减小,比如减小到0了,那么此时A点喝+5V点相当于用导线相连,则A点是高电平,Y输出就是低电平,所以指示灯亮。

如果,降R调大,则R分的电压就越高,A点的电平就越高,Y就越容易输出低电平,所以指示灯越容易亮,所以灵敏度越高。


13146617694如图所示,是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图.开关S1、S2闭合时,向...
喻周瑗答:(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,线圈中的电流增大,则电磁铁的磁场增强.(2)指示灯的亮度明显变亮,表明电路中的电流增大,由欧姆定律可知,电路中GMR的阻值显著减小,引起GMR阻值变化的原因是它周围的磁场.故答案为 (1)增大,增强;(2)减小,周围的磁场.

13146617694格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖...
喻周瑗答:(1)由左图可知,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,∵I=UR,∴电路中的电流变大,∵电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,在其他因素不变时,电流越大,磁性越强,∴电磁铁的磁性增强,故A不正确;同理可知,滑片P向右滑动过程中电磁铁的磁性减弱,故B不正...

13146617694巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的...
喻周瑗答:巨磁电阻的电阻值增加,根据闭合电路欧姆定律,电流I减小;路端电压U 1 =E-Ir增加,电阻R 2 的电压U 2 =IR 2 减小,即电压表V 1 示数增加,电压表V 2 示数减小,电流表A示数减小,故C错误,D正确;

13146617694(2014?德州)巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻值随外磁场减小而增大...
喻周瑗答:(1)由左图可知,滑动变阻器的滑片P向右滑动过程中接入电路中电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,∵电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关,且匝数不变,通过的电流越大,磁性越强,∴此时电磁铁的磁性变弱;(2)由右图可知,∵巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,∴此时巨...

13146617694...家彼得?格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应(即:
喻周瑗答:电压表测巨磁电阻两端的电压,∵巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,∴此时巨磁电阻的阻值变小,∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和,∴电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大即安培表的示数变大,定值电阻R两端的电压变大,∵串联电路中的总电压等于各分电阻两端的电压之和,...

13146617694如图所示,是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图.开关S1、S2闭合时,向...
喻周瑗答:滑片P向左滑动过程中,电阻变小,电流变大,通电螺线管的磁性增强,A错误,B错误;而指示灯明显变亮,说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,磁性增强时,巨磁电阻的电阻变小.所以D错误,C的说法正确.故选C.

13146617694(2010?淮安)如图所示,是演示巨磁电阻(GMR)特性的原理示意图.开关S1、S2...
喻周瑗答:(1)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电阻变小,则由欧姆定律可知电路中电流增大,电磁铁周围的磁场增强;(2)由右侧电路可知,指示灯的亮度变大说明电路中电阻减小,因灯泡电阻不变,故GMR的电阻减小;因GMR处在磁场中,并且磁场发生了变化,故可知引起GMR阻值变化的原因是磁场的变化.故答案为:(1)...

13146617694...和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖...
喻周瑗答:故B错误;C、当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强,右边电路中的指示灯明显变亮,则说明右边电路的电流变大了,巨磁电阻的电阻变小了,即巨磁电阻的阻值随磁场的增强而减小.故C正确;D、据上面的分析可知,故D错误;故选C.

13146617694巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻值随外磁场减小而增大的现象,在图...
喻周瑗答:D 试题分析:由题意知:灯泡与巨磁电阻(GMR)并联,其两端电压保持不变,故通过灯泡的电流不变,即灯泡的亮度不变,选项A、B错误;电流表测量的是干路电流,滑片P向右滑动时,通过电磁铁的电流变小,磁性变弱,巨磁电阻(GMR)的电阻变大,通过其电流变小,故电流表的示数变小,所以选项D是正...

13146617694...和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获诺贝尔物理学奖...
喻周瑗答:(1)当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱;(2)电磁铁的磁性减弱的过程中,右边电路中的指示灯明显变暗,说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的电阻增大了.故答案为:减弱;增大.


(编辑:叶岭泄)
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