磁阻效应 798 > 物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。 磁阻效应可分为基于霍尔效应的普通磁阻效应和在强 磁性体中出现的各向异性磁阻效应。 基于磁阻效应的磁敏元件主要是半导体，但利用其各 向异性磁阻效应，Fe-Ni合金和Co-Ni合金在低磁场下 具有高的电阻变化率，使这类金属磁敏材料正迅速进 入实用化阶段 技大学 材料与传感器课程组
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 磁阻效应 物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。 磁阻效应可分为基于霍尔效应的普通磁阻效应和在强 磁性体中出现的各向异性磁阻效应。 基于磁阻效应的磁敏元件主要是半导体，但利用其各 向异性磁阻效应，Fe-Ni合金和Co-Ni合金在低磁场下 具有高的电阻变化率，使这类金属磁敏材料正迅速进 入实用化阶段
基于霍尔效应的普通磁阻效应 概念：磁阻效应（Magnetoresistance Effects):是1857年由英国物 理学家威廉•汤姆森发现的，是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁 场变化而变化的现象。 原理：同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦 兹力而产生的。在达到稳态时，某一速度的载流子所受到的电场力与 洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流 子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转 这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动 的载流子数减少，从而使电阻增加。这种现象称为磁阻效应。 分类：若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场 与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。一般情况下，载流子的有效质 量的驰豫时时间与方向无关，则纵向磁感强度不引起载流子偏移，因 而无纵向磁阻效应。 电子技大学 戚材料与传感器课限组
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 基于霍尔效应的普通磁阻效应 概念：磁阻效应（Magnetoresistance Effects）:是1857年由英国物 理学家威廉•汤姆森发现的，是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁 场变化而变化的现象。 原理：同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦 兹力而产生的。在达到稳态时，某—速度的载流子所受到的电场力与 洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流 子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。 这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动 的载流子数减少，从而使电阻增加。这种现象称为磁阻效应。 分类：若外加磁场与外加电场垂直，称为横向磁阻效应；若外加磁场 与外加电场平行，称为纵向磁阻效应。一般情况下，载流子的有效质 量的驰豫时时间与方向无关，则纵向磁感强度不引起载流子偏移，因 而无纵向磁阻效应
历史 /986 它在金属里可以忽略，在半导体中则可能由 小到中等。从一般磁阻开始，磁阻发展经历 了巨磁阻(GMR)、庞磁阻(CMR)、穿隧 磁阻(TMR)、直冲磁阻(BMR)和异常磁 阻(EMR)o 电子科技大学敏常材料与传感器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 历史 它在金属里可以忽略，在半导体中则可能由 小到中等。从一般磁阻开始，磁阻发展经历 了巨磁阻（GMR）、庞磁阻（CMR）、穿隧 磁阻（TMR）、直冲磁阻（BMR）和异常磁 阻（EMR）
1.磁敏金属材料 986 1.1各向异性磁阻效应型元件的基本结构 对于强磁性体金属（Fe、 8.200oo-0 Co、Ni及其合金)，当外 (1a.23M0 8.15 平行 291K 磁场的方向平行于磁体内 8.10 部的磁化方向时，电阻几 8.05 垂直 乎不随外磁场而变化，但 田 8.00 若外磁场偏离内磁场的方 10 15 20 25 向，则电阻减小 磁场(kG) 与常规磁阻效应有差异，机理未明。 电子科技大学敏席材料与传廊器课程组制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 1. 磁敏金属材料 1.1 各向异性磁阻效应型元件的基本结构 对于强磁性体金属（Fe、 Co、Ni及其合金），当外 磁场的方向平行于磁体内 部的磁化方向时，电阻几 乎不随外磁场而变化，但 若外磁场偏离内磁场的方 向，则电阻减小 . 磁场（kG） 0 5 10 15 20 25 8.15 8.10 8.05 电阻率 8.00 (µΩcm) 平行 垂直 291K 8.20 √ 与常规磁阻效应有差异，机理未明
1.磁敏金属材料 薄膜磁阻效应元件 就通常使用的Ni-20wt%Fe合 电极 Ni-20%Fe 薄膜 金（坡莫合金）薄膜而言 绝缘衬底 膜厚为30~300nm,w和1因 (a)剖面 目的而异，但w为数十微米， M 从数十微米到几毫米。 I(/M) 个 外磁场 电流 薄膜元件比体元件好。好 (b)平面 在哪儿？是更敏感还是更 好集成？ 电子科技大学敏席材料与传感器课程组 制作
电子科技大学 敏感材料与传感器 课程组 制作 1.磁敏金属材料 I(//Mi) (a) 剖面 (b) 平面 电流 外磁场 M I(//Mi ) 电极 Ni-20%Fe 薄膜 绝缘衬底 （a）剖面 （b）平面 电流 外磁场 M 薄膜磁阻效应元件 薄膜元件比体元件好。好 在哪儿？是更敏感还是更 好集成？ 就通常使用的Ni-20wt%Fe合 金（坡莫合金）薄膜而言， 膜厚为30～300nm，w和l因 目的而异，但w为数十微米， l从数十微米到几毫米