Анізотропний магнетоопір

Анізотропний магнетоопір — квантовомеханічний ефект, що полягає в зміні електричного опору феромагнітних дротів у залежності від їх орієнтації відносно зовнішнього магнітного поля.

Математичне формулювання

Під величиною магнетоопору зазвичай розуміють співвідношення

${\displaystyle \delta _{H}={\frac {\rho (H)-\rho (0)}{\rho (H)}},}$

де ${\displaystyle \rho (H)}$ — питомий опір зразка в магнітному полі напруженістю ${\displaystyle H}$[1][2]. На практиці також застосовуються альтернативні форми запису, що відрізняються знаком виразу та використовують інтегральне значення опору[3].

Теорія

У феромагнітних матеріалах, таких як залізо, кобальт, нікель чи їх сплави, електричний опір залежить від кута між напрямком намагніченості зразка і зовнішнього магнітного поля. Причиною цього є спін-орбітальна взаємодія електронів, що призводить до спін-залежного розсіяння (коефіцієнт розсіяння для спінів співнапрямлених і протинапрямлених по відношенню до намагніченості зразка буде різний). На практиці, питомий опір зразка в нульовому полі ${\displaystyle \rho _{0}}$ досить точно апроксимується залежністю

${\displaystyle \rho _{0}={\frac {1}{3}}\rho _{\parallel }+{\frac {2}{3}}\rho _{\perp },}$

де ${\displaystyle \rho _{\parallel }}$ — питомий опір при орієнтації зразка паралельно магнітному полю, а ${\displaystyle \rho _{\perp }}$ — перпендикулярно йому[4].

Ефект досить слабкий: величина магнетоопору в ньому на практиці не перевищує кількох відсотків[5].

Застосування

Використовувався в магнітних сенсорах до відкриття ефекту гігантського магнетоопору.[5]

Див. також

• Спінтроніка
• Гігантський магнетоопір
• Колосальний магнетоопір
• Тунельний магнетоопір

Примітки

1. Никитин С. А. Гигантское магнитосопротивление // Соросовский образовательный журнал. — 2004. — Т. 8, вип. 2. — С. 92—98.
2. Э. Л. Нагаев. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением // Успехи физических наук. — 1996. — Т. 166, вип. 8. — С. 833—858. — DOI:10.3367/UFNr.0166.199608b.0833.
3. Я. М. Муковский. Получение и свойства материалов с колоссальным магнетосопротивлением // Рос. хим. ж. — 2001. — Т. XLV, вип. 5—6. — С. 32—41.
4. Hari Singh Nalwa. Handbook of thin film materials: Nanomaterials and magnetic thin films. — Academic Press, 2002. — Vol. 5. — P. 514. — ISBN 9780125129084.
5. Claude Chappert, Albert Fert and Frédéric Nguyen Van Dau (2007). The emergence of spin electronics in data storage. Nature Materials. 6: 813—823. doi:10.1038/nmat2024. Архів оригіналу за 20 листопада 2016. Процитовано 16 серпня 2011.