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ic交易网：巨磁电阻传感器工作流程
发布日期：2024-11-13 07:08     点击次数：197
磁阻效应是1988年发现的一种磁阻效应。它被称为巨磁阻，因为它的大小大于传统的磁阻效应。物质磁阻特性的研究由来已久。早在20世纪40年代，人们就发现了磁阻效应。所谓磁阻(磁阻)是指导向体在磁场中的电阻变化，通常用电阻变化率δr/r/r来描述，研究发现普通金属导体的δr/r非常小，只有10-5%左右；对于磁性金属或合金材料(如坡莫合金)，δr/r可达(3~5)%。所谓巨磁阻效应(GMR)是指某些磁性或合金材料的磁阻在一定磁场的作用下急剧下降，而δr/r急剧上升的特性。通常，增加的幅度比普通磁性和合金材料高大约10倍。由这种效应制成的传感器被称为GMR传感器。所谓磁阻是指磁场中导向体电阻的变化。铁磁多晶体的各向异性磁电阻效应早在1856年就被发现了，但是由于科学发展水平和技术条件的限制，小值的各向异性磁电阻效应并没有引起太多的关注。直到1988年，法国和德国科学家相继发现(铁/铬)多层膜的磁阻效应比坡莫合金的各向异性磁阻效应大大约一个数量级，这立即引起了全世界的轰动。这一发现也使他们获得了2007年诺贝尔物理学奖。目前，磁性多层材料的巨磁电阻效应通常用双流体模型定性解释，其基本原理如下图所示。 巨磁电阻传感器工作方法 (a)当反铁磁耦合发生时电阻在高阻抗状态下的传输特性(b)电阻在低电阻状态下在外部磁场作用下的传输特性在双流体模型中，铁磁金属中的电流分别由自旋向上和自旋向下的电子传输。自旋磁矩方向平行于该区域磁化方向的导电电子接收较少的散射，因此电阻率较低。当磁性多层膜的相邻磁性层的磁矩反铁磁耦合时，自旋向上和向下的传导电子在传输过程中分别接收周期性强散射和弱散射，因此它们都表现为高阻抗态Ra。当多层膜中的相邻磁性层在外部磁场的作用下趋于平行时，上旋传导电子受到弱散射作用， 芯片采购平台形成低电阻沟道Rc，而下旋传导电子受到强散射作用，形成高阻沟道Rb，一半电子处于低电阻沟道中，因此此时磁性多层膜呈现低电阻状态。这就是磁性多层膜巨磁电阻效应的原因。典型的巨磁阻传感器由四个电阻相同的电阻组成，形成惠斯通电桥结构，如图2所示。R1和R3被高磁导率材料(坡莫合金层)覆盖和屏蔽，并且对外部磁场没有响应，而电阻器R2和R4受到外部磁场变化的影响。 巨磁阻传感器的基本原理 典型磁流变传感器结构示意图采用桥结构的目的是更灵敏地反映电阻的变化，也更灵敏地反映磁场的变化。巨磁阻传感器的发展前景人类利用电子电荷在半导体芯片上创造了今天的信息时代。自旋极化输运可能给人类带来一个广阔的世界。磁电子学给了人类梦想和希望，但也给了我们越来越大的挑战。事实上，人类对自旋极化输运的理解仍处于非常肤浅的阶段。对新现象和效应的理解基本上是一种“拼凑”和半经典现象学。磁电子学作为磁学和微电子学的交叉学科，将成为凝聚态物理学家和电子工程师在基础研究和应用开发方面展示才华的新领域。磁流变效应是磁电子学的主要内容之一，是一项新兴事业。它的发展必将带来人类技术文明的进一步发展。GMR效应对电子信息的实际贡献是不言而喻的。亿配芯城 - 电子元器件网上商城，提供上1400万种电子元器件采购、集成电路价格查询及交易，集成芯片查询，保证原厂正品，是国内专业的电子元器件采购平台，ic网,电子市场网,集成芯片,电子集成电路,ic技术资料下载,电子IC芯片批发,ic交易网,电子采购网,电子元器件商城,电子元器件交易,中国电子元器件网,电子元器件采购平台,亿配芯城

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