Кіріспе
Магниттік кедергі – сыртқы магнит өрісінің әсерінен материалдың (көбінесе ферромагниттік) электрлік кедергісінің мәнін өзгеруге бейімділігі. Магнеторезистенттілік деп аталатын түрлі әсерлер бар. Кейбіреулері магниттік емес металдар мен жартылай өткізгіштерде кездеседі, мысалы, геометриялық магниткедергісі, Шубников-де Хаас тербелісі немесе металдардағы оң магниткедергісі. Магниттік металдарда басқа да әсерлер болады, мысалы, ферромагниттердегі теріс магниткедергісі немесе анизотроптық магниткедергісі (АМК). Сонымен қатар, көп компонентті немесе көп қабатты жүйелерде (мысалы, магниттік туннельдік қосылыстарда) алып магниттік резистенттілік (GMR), туннельдік магниттік резистенттілік (TMR), колоссальдық магниттік резистенттілік (CMR) және ерекше магниттік резистенттілік (EMR) байқалуы мүмкін. Алғашқы магниткедергі әсерін 1856 жылы Уильям Томсон, лорд Келвин ашқан, бірақ ол электр кедергісін 5%-дан артық төмендете алмады. Бүгінде жартылай металдар мен концентрлі сақиналы EMR құрылымдарын қамтитын жүйелер белгілі. Оларда магнит өрісі кедергіні бірнеше есеге реттеуге мүмкіндік береді. Кедергіні әртүрлі механизмдер өзгерте алатындықтан, оның магнит өрісіне тікелей тәуелді жағдайларды (мысалы, геометриялық магниткедергісі және көпжолақты магниткедергісі) және магниттеу арқылы жанама тәуелді жағдайларды (мысалы, АМК және TMR) бөлек қарастыру орынды.
Magnetoresistance is the tendency of a material (often ferromagnetic) to change the value of its electrical resistance in an externally applied magnetic field. There are a variety of effects that can be called magnetoresistance. Some occur in bulk non magnetic metals and semiconductors, such as geometrical magnetoresistance, Shubnikov–de Haas oscillations, or the common positive magnetoresistance in metals. Other effects occur in magnetic metals, such as negative magnetoresistance in ferromagnets or anisotropic magnetoresistance (AMR). Finally, in multicomponent or multilayer systems (e. g. magnetic tunnel junctions), giant magnetoresistance (GMR), tunnel magnetoresistance (TMR), colossal magnetoresistance (CMR), and extraordinary magnetoresistance (EMR) can be observed. The first magnetoresistive effect was discovered in 1856 by William Thomson, better known as Lord Kelvin, but he was unable to lower the electrical resistance of anything by more than 5%. Today, systems including semimetals and concentric ring EMR structures are known. In these, a magnetic field can adjust the resistance by orders of magnitude. Since different mechanisms can alter the resistance, it is useful to separately consider situations where it depends on a magnetic field directly (e. g. geometric magnetoresistance and multiband magnetoresistance) and those where it does so indirectly through magnetization (e. g. AMR and TMR).
Ашылу
Уильям Томсон (Лорд Кельвин) алғаш рет 1856 жылы қарапайым магнит кедергісін ашқан. Ол темір үлгілерімен тәжірибе жасап, тоқтың бағыты магниттік күш бағытымен бірдей болғанда кедергінің артатынын, ал тоқтың бағыты магниттік күшке 90° бұрыш жасағанда кедергінің төмендейтінін анықтады. Содан кейін ол осы тәжірибені никельмен де қайталап, оның да сол сияқты әсерге ұшырағанын, бірақ әсердің шамасы үлкен екенін көрді. Бұл әсер анизотроптық магнит кедергісі (АМК) деп аталады. 2007 жылы Альберт Ферт пен Питер Грюнбергке ғаламат магнит кедергісін ашқандары үшін бірлесіп Нобель сыйлығы табысталды.
Түсініктемелер
1. Қалыпты Холл эффекті магнит өрісінің бағыты өзгергенде таңбасын өзгертеді және бұл спинге қатысы жоқ, Лоренц күшінен туындайтын орбиталық эффект. Көлденең АМР (планарлы Холл эффектісі) таңбасын өзгертпейді және спин-орбиталық өзара әрекеттесуден туындайды.