Колоссальное магнетосопротивление

Колоссальное магнитное сопротивление, КСМ (англ. Colossal magnetoresistance, CMR) — квантовомеханический эффект заключающийся в сильной зависимости электрического сопротивления материала от величины внешнего магнитного поля. Термин применяется в отношении некоторых ферромагнитных и антиферромагнитных полупроводников, обычно оксидов металлов на базе манганитов со структурой перовскита, в отличие от подобного явления в многослойных пленках — эффект гигантского магнетосопротивления.

Математическая формулировка

Магнетосопротивлением называют зависимость электрического сопротивления образца от величины приложенного внешнего магнитного поля. Математически его записывают в виде

$\delta_H = \frac{\rho(H)-\rho(0)}{\rho(H)},$

где $\rho(H)$ — удельное сопротивление образца в магнитном поле напряженностью $H$^[1][2]. На практике также применяются альтернативные формы записи, отличающиеся знаком выражения и использующие интегральное значение сопротивления (то есть полное электрическое сопротивление образца, а не его удельное значение)^[3]. Термин колоссальное магнетосопротивление используется для отличия от гигантского, наблюдающегося в пленочных структурах, но так же характеризующегося большими величинами $\delta_H$ в сравнении с анизотропным магнетосопротивлением^[4].

Материалы

• La_0,67Ca_0,33MnO_y: $\delta_H = 127000 %$ при температуре 77 К и $\delta_H = 1300 %$ при комнатной температуре^[2]
• (Y,Ca)MnO₃ ^[1]
• EuTe ^[1]
• EuSe: $\delta_H \sim 10^{11} %$ при гелиевых температурах^[2]

См. также

• Анизотропное магнитное сопротивление
• Гигантское магнитное сопротивление
• Туннельное магнитное сопротивление
• Спинтроника

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Никитин С. А. Гигантское магнитосопротивление // Соросовский обозревательный журнал. — 2004. — Т. 8. — № 2. — С. 92—98.
2. ↑ ^{1 2 3} Э. Л. Нагаев Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением // Успехи физических наук. — 1996. — Т. 166. — № 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. — № 5—6. — С. 32—41.
4. ↑ Colossal Magnetoresistance, Charge Ordering and Related Properties of Manganese Oxides / Ed. by C. N. R. Rao and B. Raveau. — World Scientfic Publishing Co., 1998. — P. 2. — 356 p. — ISBN 978-981-02-3276-4

Ссылки

• New Clues to Mechanism for Colossal Magnetoresistance
• Theory group at Oak Ridge National Laboratory
• Physicsweb article February 1999