巨磁电阻效应是什么?

巨磁电阻效应是指对通电的金属或半导体施加磁场作用时会引起电阻值的变化。其全称是磁致电阻变化效应。巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。

巨磁电阻原理

巨磁电阻效应来自于载流电子的不同自旋状态与磁场的作用不同，因而导致的电阻值的变化。这种效应只有在纳米尺度的薄膜结构中才能观测出来。赋以特殊的结构设计这种效应还可以调整以适应各种不同的性能需要。

具体如下:

1、磁电阻效应，是指对通电的金属或半导体施加磁场作用时会引起电阻值的变化。其全称是磁致电阻变化效应。

磁电阻效应可以表达为式中

（1）△ρ——有磁场和无磁场时电阻率的变化量；

（2）ρ0——无磁场时的电阻率；

（3）ρB——有磁场时的电阻率。

在大多数金属中，电阻率的变化值为正，而过渡金属和类金属合金及饱和磁体的电阻率变化值为负。半导体有大的磁电阻各向异性。利用磁电阻效应，可以制成磁敏电阻元件，其常用材料有锑化铟、砷化铟等。磁敏电阻元件主要用来构造位移传感器、转速传感器、位置传感器和速度传感器等。为了提高灵敏度，增大阻值，可把磁敏电阻元件按一定形状（直线或环形）串联起来使用。

2、 所谓巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。

这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。

gmr梯度传感器能用于车辆流量监控。

gmr磁场传感器即巨磁阻（gmr=giantmagnetoresistive）磁场传感器。它是一个集磁性薄膜，半导体集成及纳米技术为一体的高新技术产品，应用非常广泛。其技术结构套用一个数学公式：gmr传感器=磁性材料+纳米技术+半导体集成。

巨磁阻（GMR）传感器是将4个GMR结构连接成电桥，再磁屏蔽其中相对的两个使对磁不敏感，当存在外部磁场时，未受屏蔽的两个GMR结构的电阻在磁场作用下发生阻值的改变，在外部恒压源或恒流源的激励下，桥的输出产生变化，从而达到对外部磁场测量的目的。

扩展资料：

gmr效应的简介

2007年诺贝尔物理学奖分别授予来自德国于利希亥姆霍兹研究中心的彼得·格林贝格尔(petergruenberg)和来自法国巴黎第十一大学的阿尔贝·费尔(albertfert)教授。这两位获奖者在上世纪80年代独立进行巨磁阻（gmr）研究

因相继发现巨磁阻效应而双双荣获本年度诺贝尔物理学奖。外部磁场通过巨磁阻效应可使磁性材料薄层的电阻发生巨大变化。gmr效应的发现为结构紧凑的计算机硬盘的全新读取磁头的开发铺平了道路，可将个人计算机、便携式音乐播放器（mp3播放器）和摄像机的硬盘存储容量提高至数吉字节。

gmr效应是由几纳米厚的多层金属膜的磁场产生的电阻变化导致的。简单来说，该金属膜由具备固定的稳定磁化方向（参考方向）的参考层和磁化方向由外部磁场决定（如指南针）的传感层构成。

传感层和参考层通过仅为几个原子厚的铜层隔开，从而产生gmr效应。施加的磁场和传感器参考层之间的角度决定了金属膜的电阻变化。

参考资料来源：百度百科-GMR磁场传感器-产品效应