关于巨磁电阻效应的若干讨论

摘 要 巨磁电阻效应是21世纪应用于小型大容量硬盘读取的一项关键技术。巨磁电阻的发现大幅度减少了存储单字节数据所需的磁性材料，提高了磁盘的存储能力，使得其成为电脑、数码相机、MP3播放器的标准技术。本文将从巨磁电阻效应的实验特性出发，分析和讨论巨磁电阻传感器的特性应用原理，为巨磁电阻的工程应用提供实验依据。

关键词 巨磁电阻效应 磁电转换特性 磁阻特性曲线

中图分类号：O484.4 文献标识码：A

1巨磁电阻效应的原理

所谓巨磁电阻效应，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。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。

2巨磁电阻效应模拟传感器的磁电转换特性曲线

2.1记录相应的输出电压于相应的表格内

2.2实验分析

从不同外磁场强度时输出电压的变化能看出巨磁电阻传感器的磁电转换特性，同一外磁场强度下输出电压的差值则反映了材料的磁滞特性。

3 巨磁电阻传感器测电流

3.1 实验数据

将实验仪的4伏电压源接至电流测量组件“巨磁电阻供电”，恒流源接至“待测电流输入”，电流测量组件信号输出接至实验仪电压表。将偏置磁铁转到远离巨磁电阻传感器，调节磁铁与传感器的距离，使输出约25毫伏。逐步改变待测电流，记录相应的输出电压于表4中。同样的方法，测量适当磁偏置时待测电流与输出电压的关系，记录数据于表2。

3.3 实验分析

从曲线可以看出：适当磁偏置时线性较好，斜率（灵敏度）较高。由于待测电流产生的磁场远小于偏置磁场，磁滞对测量的影响也较小，根据电压的大小就可以确定待测电流的大小。用巨磁电阻传感器测量电流不用将测量仪接入电路，不会对电路工作产生干扰，既可以测量直流，也可以测量交流，具有广泛的应用前景。

4结束语

本文着重介绍了巨磁电阻传感器的磁电转换特性和磁阻特性测量，并对实验数据进行了数据处理，得到较好的特性曲线，进而了解了巨磁电阻传感器的优点和特性，为其在应用领域的应用打下实验基础。

参考文献

[1] 吴晓立，庄健.全息技术与光电传感实验[M].成都：西南交通大学出版社，2013.

[2] 张力主，等.普通物理实验[M].云南：云南大学出版社，2008.