МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ,
изменение
электрич. сопротивления тв. проводников под действием внеш. магн. поля Н. Различают поперечный М. э., при
к-ром электрич. ток I течёт перпендикулярно магн. полю Н,
и продольный М. э. (I||Н).
стандартное объяснение:
сила Лоренца
Причина М. э.— искривление траекторий
носителей тока в магн. поле (см. Гальваномагнитные
явления).
Относительное поперечное изменение
сопротивления (Dr/r)^ при комнатных темп-pax мало: у хороших металлов (Dr/r)^ ~ 10-4 при Н ~ 104 Э. Исключение — Bi, у к-рого (Dr/r)^»2 при H=3•104 Э. Это позволяет использовать его для измерения магн.
поля (см. Магнитометр). У полупроводников
(Dr/r)^ ~10-2—10 и существенно зависит от концентрации примесей и от
темп-ры, напр. у достаточно чистого Ge (Dr/r)^~3 при T=90 К и H=1,8•104 Э.
Понижение темп-ры
и увеличение Н приводит к увеличению
(Dr/r)^.
П. Л. Капица в
1927, используя сильные магн. поля (в неск. сотен тысяч Э) при темп-ре жидкого
азота, обнаружил у большого числа металлов и в широком интервале полей
линейную зависимость (Dr/r)^ от Н (з а к о н К а п и ц ы). В слабых полях (Dr/r)^ пропорц. Н2. Коэфф. пропорциональности обычно
положителен, т. е. сопротивление растёт с увеличением магн. поля; исключение
составляет ферромагнетики (см. Кондо эффект). Т. к.
сопротивление чувствительно к кол-ву примесей и дефектов в крист. решётке, а
также к темп-ре, то измерения (на определ. образце, при определ. темп-ре) могут
приводить к разным зависимостям r от Н. Эксперим. данные для
металлов удобно описывать, выразив (Dr/r) в виде ф-ции от Hэф=H(r300/r),. где r300— сопротивление данного металла при комнатной темп-ре (300 К) и H=0, а r — при темп-ре эксперимента и при H=0. При этом разл. данные,
относящиеся к одному металлу, укладываются на одну прямую (п р а в и л о К о л е р а). Резкая анизотропия
сопротивления в сильных магн. полях (у Au, Ag, Cu, Sn и др. небольшое изменение ориентации
магн. поля может привести к изменению r иногда в 1000 раз)
означает
анизотропию Ферми поверхности (небольшая
анизотропия соответствует изотроп. поверхности Ферми). Если с ростом Н для всех направлений r не стремится к «насыщению» — не перестаёт
расти (Bi, As и др.), то эл-ны и дырки содержатся в проводнике в равном кол-ве.
Стремление к насыщению означает преобладание носителей одного типа.
Ничего это не означает! Ни Лоренц, ни
квантовая механика не при чем!!!
М. э. используется
для исследования электронного энергетич. спектра и механизма рассеяния
носителей тока в проводниках, а также для измерения магн. полей.
• См. лит. при ст.
Гальваномагнитные явления.
Э. М. Эпштейн.
Объяснения приведены в описаниях общей группы
однотипных эффектов
|
Термоэдс |
|
|
Градиент температур к Джоулю Ленцу |
|
|
|
|
|
Эдс при магнитном потоке в отсутствии
тока |
|
|
Эттингсгаузена (-Кернота) эффект. |
Эдс при магнитном потоке в присутствии тока |
Фатьянов А.В. Спб октябрь
2009 Fatyalink@mail.ru