各向异性磁阻实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划各向异性磁阻实验报告　　各向异性磁电阻的测量实验　　摘要：材料的磁电阻效应被应用的非常广泛，本文阐述了各向异性磁电阻的特性，介绍了室温磁电阻的测量方法，分别测量了电流方向与磁场方向平行和垂直两种情况下电阻随磁场的变化，并对数据进行讨论分析。　　关键字:各向异性磁电阻，AMR曲线，四探针样品夹具，磁电阻的测量。　　引言　　一般所谓磁电阻是指在一定磁场下材料电阻率改变的现象。1988年，在分子束外延制备的Ｆｅ／Ｃｒ多层膜中发现ＭＲ可达50％。并且在薄膜

2、平面上，磁电阻是各向同性的。人们把这称之为巨磁电阻，90年代，人们又在Ｆｅ／Ｃｕ、Ｆｅ／Ａｌ、Ｆｅ／Ａｇ、Ｆｅ／Ａｕ、Ｃｏ／Ｃｕ、Ｃｏ／Ａｇ和Ｃｏ／Ａｕ等纳米多层膜中观察到了显著的巨磁电阻效应。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1992年人们又发现在非互溶合金颗粒膜如Ｃｏ-Ａｇ、Ｃｏ-Ｃｕ中存在巨磁电阻效应，在液氮温度可达55%，室温可达到20％，并且有

3、各向同性的特点。1994４年，人们又发现Ｆｅ／Ａｌ2Ｏ3／Ｆｅ隧道结在Ｋ的ＭＲ为30％，室温达18％，之后在其他一些铁磁层／非铁磁层／铁磁层隧道结中亦观察到了大的磁电阻效应，人们将此称为隧道结磁电阻。目前ＭＲ室温达24％的ＴＭＲ材料已制成，用ＴＭＲ材料已制成计算机硬盘读出磁头，其灵敏度比普通ＭＲ磁头高10倍，比ＧＭＲ磁头高数倍。　　20世纪90年代后期，人们在掺碱土金属稀土锰氧化物中发现ＭＲ可达103%～106%，称之为庞磁电阻。目前锰氧化物CMR材料的磁电阻饱和磁场较高，降低其饱满和场是将之推向应用的重要研究课题。　　利用磁电阻效应可以制成计算机硬盘读出磁

4、头；可以制成磁随机存储器；还可测量位移、角度、速度、转速等。　　1．实验目的　　初步了解磁性合金的AMR，多层膜的GMR，掺碱土金属稀土锰氧化物的CMR。　　初步掌握室温磁电阻的测量方法。　　2．实验原理　　2．1各向异性磁电阻目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　一些磁性金属和合金的ＡＭＲ与技术磁化相对应，即与从退磁状态到趋于磁饱和的过程相应的电阻变化。外

5、加磁场方向与电流方向的夹角不同，饱和磁化时电阻率不一样，即有各向异性。通常取外磁场方向与电流方向平行和垂直两种情况测量ＡＭＲ。即有Δρ∥＝ρ∥－ρ及Δρ⊥＝ρ⊥－ρ。若退磁状态下磁畴是各向同性分布的，畴壁散射变化对磁电阻的贡献较小，将之忽略，则ρ与平均值ρav＝１／３相等。大多数材料ρ∥＞ρ，故计算公式为　　?//??av?0?av?av　　???????av??0?av?av　　???1??//??2?avav?　　ＡＭＲ常定义为??//　　AMR?　　?//?????//??????0?0?0　　如果ρ０≠ρav，则说明该样品在退磁状态下有磁畴织构，即磁

6、畴分布非完全各向同性。如下图一是曾用作磁盘读出磁头和磁场传感器材料的Ni81Fe19的磁电阻曲线，很明显　　，　　如下图二一些铁磁金属与合金薄膜的各向异性磁电阻曲线　　，各向异性明显。　　多层膜的巨磁电阻　　巨磁电阻效应首次在Ｆｅ／Ｃｒ多层膜中发现。图为这种多层膜的磁电阻曲线。由图四可见，Ｆｅ／Ｃｒ多层膜室温下的ＭＲ约％，Ｋ时约％。Ｃｏ／Ｃｕ多层膜室温ＭＲ可达６０％～８０％，远大于ＡＭＲ，故称为巨磁电阻，这种巨磁电阻的特点是：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应

7、公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　数值比ＡＭＲ大得多。　　基本上是各向同性的。图六中高场部分的双线分别对应于∥和⊥，其差值为ＡＭＲ的贡献。该多层膜在３００Ｋ和Ｋ下分别为％和％，约为其GMR的二十分之一。　　多层膜的磁电阻按传统定义ＭＲ＝[ρ－ρ／ρ]×100％是负值，恒小于１００％。常采用另一定义ＧＭＲ＝[ρ－ρ／ρ]×100％，用此定义数值为正，且可大于１００％。　　中子衍射直接证实，前述多层膜相邻铁磁层的磁化为反铁磁排列，来源于层间的反铁磁耦合。无外磁场时各层Ｍs反平行排列，电阻最

8、大，加外磁场后，各层Ｍs平行排列，电阻最小。如图五所