實驗 巨磁電阻效應及其應和稀土金屬的化合物具有反鐵磁(或亞鐵磁)有序狀態(tài)，相關理論這些狀態(tài)源于鐵磁性原作用可以長達1nm以上.1nm已經(jīng)是中人工微結構材料可以實現(xiàn)的尺度，所以，科學家們開始了探索人工微結構中的磁換作用.1986年德國物理學家(PeterGrunberg)采用分子束外延(MBE)方法磁層磁矩是反平行的，這個新現(xiàn)象成為巨磁電阻(Giantmagneto 1988年法國物理學家(AlbertFert)的研究小組將鐵、鉻薄膜交替制成幾十個周提高幾百倍，從幾百Mbit，提高到幾百Gbit甚至上千Gbit.和因【實驗目的了解多層膜GMR效應的原理測量GMR的磁阻特性【實驗儀器巨磁電阻效應及應用實驗儀，基本特性組件，電流測量組件【實驗原理GMR根據(jù)導電的微觀機理，金屬中電子在導電時并不是沿電場直線前進，而是不斷與處格位置的原子實產(chǎn)生碰撞（又稱散射每次散射后電子都會改變運動方向，總的運動是場對電子的定向加速和隨機散射運動的疊加.電子在兩次散射之間運動的平均路程稱為平均程，電子散射幾率越小，平均 程就越長，電阻率就低.歐姆定律=S應用于宏觀材料時，通常忽略邊界效應，把電阻率視為常數(shù).當材料的幾何尺度小到納米量級，只有平行耦合

38-1GMR

R544444444 B 圖38- 磁阻特性曲場改變.層使用軟鐵磁材料，它的磁化方向易于隨外磁場轉動.這樣，很弱的外磁場就會GMR磁阻特性測將GMR置于螺線管磁場中，如圖38-3 恒定電壓.GMR鐵磁膜初始磁化方向垂

螺線 小磁感應強度，記錄磁阻電流并計算磁阻.

圖38-3GMR模擬傳感器結構及電流測R3 RR3 輸出 +輸 輸入(a)幾何結構圖 (b)電路連接圖 此，將處在電橋對角位置的兩個電阻R3、R4覆蓋一層高磁導率的材料如坡，以外磁場對它們的影響；將電阻R1、R2直接面對外磁場使其阻值隨外磁場變化而改變；層同時設計為磁通器，它的高磁導率將磁感應線在R1、R2電阻所在的空間，進一步提高了R1、R2的磁靈敏度，如圖38-4(a)所示.設橋式電路對應端的輸入電壓為UIN，另一對應端輸出電壓為UOUT，無外磁場時四個GMR的阻值均為R，當外磁場改變時電阻R1、R2的阻值在U

UIN(2R

(38-由上式可以得到GMR模擬傳感器的磁電轉換特性，從而對有關物理量進量.另外，ARARVV理類似于電子電路中的直流偏置【實驗內(nèi)容

圖38-5GMR磁阻特性測GMR模擬傳感器置于螺線管內(nèi)中心位置，功能切換按鈕切換為“巨磁阻測量打開電源，調(diào)節(jié)“恒流調(diào)節(jié)”旋鈕，使螺線管電流逐步從100mA0-100mA0（負值電流可由交換電流源輸出接線的極性獲得，記錄一系列A2與相應的A1表讀數(shù)二用GMR模擬傳感器測量電流逐步調(diào)節(jié)電流，由0200mA0，記錄此過程中一系列A和相應V表的讀數(shù)將偏置磁體轉到接近GMR模擬傳感器位置，即強磁偏置狀態(tài)，使電壓表讀數(shù)為最大反向逐步調(diào)節(jié)電流，由0200mA0，記錄此過程中一系列A和相應V表的讀數(shù)【數(shù)據(jù)處理以磁感應強度B為橫坐標，電阻R為縱坐標作磁阻特性曲線（B=以電流表的讀數(shù)I為橫坐標，電壓表的讀數(shù)U為縱坐標作圖，并比較不同磁偏置量靈敏度【思考題【參考資料 ，都有為.巨磁電阻效應的原理及其應用[J].自然雜志,2007,29(6):