Анизотропное магнетосопротивление

Анизотро́пное магнетосопротивле́ние — квантовомеханический эффект, заключающийся в изменении электрического сопротивления ферромагнитных проволок в зависимости от их ориентации относительно внешнего магнитного поля.

Математическая формулировка

Под величиной магнитосопротивления обычно понимают отношение

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

где $\rho(H)$ — удельное сопротивление образца в магнитном поле напряженностью $H$^[1][2]. На практике так же применяются альтернативные формы записи, отличающиеся знаком выражения и использующие интегральное значение сопротивления^[3].

Теория

В ферромагнитных материалах наподобие железа, кобальта, никеля и их сплавов, электрическое сопротивление зависит от угла между направлением намагниченности образца и внешним магнитным полем. Причиной этого является спин-орбитальное взаимодействие электронов, приводящее к спин-зависимому рассеянию электронов (коэффициент рассеяния для спинов сонаправленных и противонаправленных по отношению к намагниченности образца будет различный). На практике, удельное сопротивление образца в нулевом поле $\rho_0$ достаточно точно аппроксимируется зависимостью

$\rho_0 = \frac{1}{3}\rho_\parallel + \frac{2}{3}\rho_\perp,$

где $\rho_\parallel$ — удельное сопротивление при ориентации образца параллельно магнитному полю, а $\rho_\perp$ — перпендикулярно ему^[4].

Эффект достаточно слабый: величина магнитосопротивления в нем на практике не превосходит нескольких процентов^[5].

Применение

Использовался в магнитных сенсорах до открытия эффекта гигантского магнитного сопротивления.^[5]

См. также

• Спинтроника
• Гигантское магнитное сопротивление
• Колоссальное магнитное сопротивление
• Туннельное магнитное сопротивление

Примечания

1. ↑ Никитин С. А. Гигантское магнитосопротивление // Соросовский обозревательный журнал. — 2004. — Т. 8. — № 2. — С. 92—98.
2. ↑ 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. ↑ Hari Singh Nalwa Handbook of thin film materials: Nanomaterials and magnetic thin films. — Academic Press, 2002. — Vol. 5. — P. 514. — 633 p. — ISBN 9780125129084
5. ↑ ^{1 2} 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.

Литература

Ссылки