70
Рис. 1.54. Изменение магнетосопротивления в единицах ( )
(0) / (0)
H
в процентах для
наносистемы
Co
Ag
при разной концентрации
Co
при
5
T
K
и
300
T
K
[2]
Рис. 1.55. Зависимость относительного магнетосопротивления в процентах от
нормализованной намагниченности
/
S
M M
. Темные и светлые точки соответствуют данным
на рис. 1.54. [2]
Эффект ГМС можно объяснит на основе модели двух электрических токов.
В разориентированной наносистеме рассеяние электрона на магнитном домене
кластера эквивалентно в двух направлениях ( например, вверх и вниз). В
упорядоченной магнитным полем наносистеме,
одно из направлений, (вдоль
оси магнитного поля) обладает меньшим сопротивлением, чем другое. Оба
канала работают параллельно, сумма параллельно соединенных сопротивлений
становиться меньше меньшего, что ведет к значительному уменьшению
сопротивления.
Уменьшение гигантского магнетосопротивления
коррелирует с
увеличением
размера
d
кластера
1/
d
. ГМС определяется отношением
поверхности магнитных кластеров и площади межфазных границ к их объему.
Рассеяние электронов в зависимости от спина происходит на межфазных
границах между кластерами и матрицей.
Эффект ГМС впервые наблюдался на пленках, в
которых чередовались
слои железа и хрома. См.Рис. 1.56.
71
Рис. 1.56. Три структуры, в которых наблюдается гигантское магнитосопротивление.[1]
На рис. 1.56. показано: а) Чередующиеся слои немагнитного материала с
ферромагнитными слоями; б) Случайно ориентированные ферромагнитные
наночастицы
кобальта
(большие
кружки
в
немагнитной
медной
матрице(маленькие кружки); в) Смешанная система, состоящая из серебряных
слоев с наночастицами кобальта и
магнитных слоев из сплава
Ni
Fe
с
чередующимися направлениями намагниченности.
Материалы из однодоменных ферромагнитных частиц со случайной
ориентировкой векторов намагниченности в немагнитной проводящей матрице
обладают также ГМС. Рис. 1.56.б).
На рис. 1.57. приведена зависимость электрического сопротивления системы
железо-хром от магнитного поля. На рис. 1.58. показана зависимость
изменения магнетосопротивления от толщины
магнитного слоя железа в
постоянном магнитном поле.
Рис. 1.57.слева. зависимость электрического сопротивления многослойной системы железо-
хром от магнитного поля, приложенного параллельно поверхности слоев. [1]
Рис. 1.58.справа. Зависимость изменения магнитосопротивления
R
от толщины магнитного
слоя железа в многослойной структуре
Fe Cr
в постоянном магнитном поле.[1]
На рис. 1.59. показана зависимость магнетосопротивления тонкой пленки
кобальта в медной матрице от внешнего магнитного поля. На рис. 1.60.
показана кристаллическая структура
3
LaMnO
легированная кальцием, что
приводит громадному магнитосопротивлению.
72
Рис. 1.59. Слева. Зависимость изменения магнетосопротивления
от
приложенного
магнитного поля для тонкой пленки наночастиц кобальта в медной матрице.[1]
Рис. 1.60.
Кристаллическая структура
3
LaMnO
, в которой при легировании Са или
стронцием, замещающих лантан, наблюдается колоссальное магнетосопротивление.[1]
Явление гигантского магнетосопротивления служит чувствительным
детектором
магнитного
поля
и
служит
основой
для
создания
высокочувствительных считывающих головок магнитных дисков.
Достарыңызбен бөлісу: