文档介绍：Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
磁电阻测量实验报告南京大学
南京大学物理系实验报告
题目实验各向异性磁电阻测量
姓名朱瑛莺 2014年5月16日学号
摘要
通过对磁性合金的各向异性磁电阻的测量，初步了解磁电阻的一些特性，同时掌握室温磁电阻的测量方法。
关键词：磁电阻，外磁场，磁滞，热效应
引言
材料的电阻率随着外加磁场的不同而改变的现象就是磁电阻效应。我们把磁场引起的电阻率变化写成
其中和分别表示在磁场H中和没有磁场时的电阻率。磁电阻的大小常表示为：
其中可以是或，电阻率的变化与磁场方向与导体中电流方向的夹角有关，即具有各向异性，称之为各向异性磁电阻（AMR）。
此后人们陆续发现了，MR很大的巨磁电阻（GMR）效应和庞磁电阻（CMR）效应，以及隧道结磁电阻（TMR）
实验目的
(1) 初步了解磁性合金的AMR，多层膜的GMR，掺碱土金属稀土锰氧化物的CMR；
(2) 初步掌握室温磁电阻的测量方法。
实验原理
材料的磁电阻和其在磁场中的磁化方向有关，即磁阻值是其磁化方向与电流方向之间夹角的函数。外加磁场方向与电流方向的夹角不同，饱和磁化时电阻率不一样，通常取外磁场方向与电流方向平行和垂直两种情况测量AMR。即有：
若退磁状态下磁畴是各向同性分布的，畴壁散射变化对磁电阻的贡献较小，将之忽略，通常取：
对于大多数材料，故：
如果，则说明该样品在退磁状态下有磁畴结构，即磁畴分布非完全各项同性。图-1是曾用作磁盘读出磁头和磁场传感器材料的Ni81Fe19的磁电阻曲线,各向异性明显。图中的双峰是材料的磁滞引起的。
图-2是一些铁磁金属与合金薄膜的各向异性磁电阻曲线。
实验仪器
亥姆霍兹线圈、大功率恒流电源、大功率扫描电源、精密恒流源、数字万用表等。
实验注意事项
1、亥姆霍兹线圈中通的电流比较大，因而不能长时间让线圈工作在强电流下，以免烧毁线圈。所以读数时间需要控制，取样点不宜过多；
2、实验结束时要将各个电源归零，关闭数字万用表。
3、在记录过程中，在样品电压变化缓慢的区域，线圈电流可以变化的快一些，在样品电压变化快的区域，线圈电流要缓慢变化。每组取样点控制在60个左右。
4、有时数据有明显跳动，这样的点不能选取，需要寻找下一个读数稳定的点；
实验内容
方法
（1）将样品切成窄条，这在测AMR时是必需的。对磁性合金薄膜，饱和磁化时，样品电阻率有如下关系:
其中是磁场方向与电流方向的夹角。为保证电流有一确定方向，常用的方法是：
1、将样品刻成细线，使薄膜样品的宽度远远小于长度。
2、用平行电极，当电极间距远小于电极长度时，忽略电极端效应，认为两电极间的电流线是平行的。
（2）用非共线四探针法测电阻值
图-3
如图-3所示。这种方法当数字微伏表内阻很大时，可以忽略探针接触电阻的影响，已在半导体、铁氧体、超导体等的电测量中广泛使用。
测量

。
，并作如图-3所示连接。
，并确保电流