實驗原理
巨磁電阻效應是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現象。巨磁阻是一種量子力學效應,它產生于層狀的磁性薄膜結構。這種結構是由鐵磁材料和非鐵磁材料薄層交替疊合而成。當鐵磁層的磁矩相互平行時,載流子與自旋有關的散射最小,材料有最小的電阻。當鐵磁層的磁矩為反平行時,與自旋有關的散射最強,材料的電阻最大。
儀器概述
本實驗主要內容包括對巨磁電阻GMR模擬傳感器的磁電轉換特性、GMR磁阻特性、GMR開關(數字)傳感器的磁電轉換特性的測量及探究,對運用GMR模擬傳感器測量電流的探究,對GMR梯度傳感器的特性探究及應用,以及學習磁記錄與磁讀出的原理與過程。
儀器特點
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獨立的實驗模塊:A、巨磁電阻GMR基本特性測量模塊;B、巨磁電阻GMR測量電流模塊;C、巨磁電阻GMR梯度傳感器測量齒輪的角位移模塊;D、巨磁電阻GMR磁卡讀寫模塊。
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豐富的實驗內容:(1)測量GMR模擬傳感器的磁電轉換特性曲線。(2)測量GMR的磁阻特性曲線。(3)測量GMR開關(數字)傳感器的磁電轉換特性曲線。(4)測量通電螺線管的磁場分布曲線。(5)用GMR傳感器測量導線電流。(6)用GMR梯度傳感器測量齒輪的角位移,了解GMR轉速(速度)傳感器的原理。(7)通過GMR傳感器實現磁卡記錄與讀出的原理。
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便捷的數據采集接口:實驗電源配置4個模擬數據采集接口,可以連接電壓傳感器和PASCO數據采集軟件,可以實時地采集大量的數據來分析測試結果,方便、快捷、高效地完成實驗內容。
實驗內容及典型數據
實驗1:GMR模擬傳感器的磁電轉換特性測量
實驗2:GMR磁阻特性的測量
實驗3:GMR模擬傳感器測量電流
部件清單
可調直流 (恒壓恒流) 電源I,12V/1A BEM-5055
直流電壓電流表I,2V/20mA BEM-5056
巨磁電阻基本特性測量模塊 BEM-5717
巨磁電阻測量電流模塊 BEM-5718
巨磁電阻角位移測量模塊 BEM-5719
巨磁電阻磁卡讀寫模塊 BEM-5720
連接導線,香蕉插頭,0.8米,紅 BC-105084 【4】
連接導線,香蕉插頭,0.8米,黑 BC-105083 【4】
連接導線,mini 八針導線 BC-105243
電源線 BC-105075 【2】
用戶手冊 CD-M-BEX-8511B