巨磁阻电路板

A. 什么是巨磁阻传感器的灵敏度

巨磁阻灵敏度用字母K表示
K=V/B。
先要设计一个赫姆霍兹线圈，赫姆霍兹线圈是由一对彼此平行的共轴圆形线圈组成。两线圈内的电流方向一致，大小相同，线圈之间的距离d正好等于圆形线圈的半径R。这种线圈的特点是能在公共轴线中点附近产生较广泛的均匀磁场，根据毕奥－萨伐尔定律，可以计算出赫姆霍兹线圈公共轴线中点的磁感应强度为：
B=(8/5^(3/2))*(μNI/R)
电压部分用电桥电路，连接毫伏表，如果毫伏表精度不够，就连接一个放大器。注意的是巨磁阻传感器是有一个线性工作范围的，所以要先确定这个范围，然后才能计算灵敏度。

B. 巨磁电阻是怎么工作的

首先，磁性金属和合金一般都有磁电阻现象，所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象，人们把这种现象称为磁电阻。所谓巨磁阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。
通常说的硬盘也被称为磁盘，这是因为在硬盘中是利用磁介质来存储信息的。一般而言，在密封的硬盘内腔中有若干个磁盘片，磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成多个磁道，每个磁道又进而被划分为若干个扇区。磁盘片的每个磁盘面都相应有一个数据读出头。 简单地说，当数据读出头“扫描”过磁盘面的各个区域时，各个区域中记录的不同磁信号就被转换成电信号，电信号的变化进而被表达为“0”和“1”，成为所有信息的原始“译码”。 伴随着信息数字化的大潮，人们开始寻求不断缩小硬盘体积同时提高硬盘容量的技术。1988年，费尔和格林贝格尔各自独立发现了“巨磁电阻”效应，也就是说，非常弱小的磁性变化就能导致巨大电阻变化的特殊效应。 这一发现解决了制造大容量小硬盘最棘手的问题：当硬盘体积不断变小，容量却不断变大时，势必要求磁盘上每一个被划分出来的独立区域越来越小，这些区域所记录的磁信号也就越来越弱。借助“巨磁电阻”效应，人们才得以制造出更加灵敏的数据读出头，使越来越弱的磁信号依然能够被清晰读出，并且转换成清晰的电流变化。 1997年，第一个基于“巨磁电阻”效应的数据读出头问世，并很快引发了硬盘的“大容量、小型化”革命。如今，笔记本电脑、音乐播放器等各类数码电子产品中所装备的硬盘，基本上都应用了“巨磁电阻”效应，这一技术已然成为新的标准。 瑞典皇家科学院的公报介绍说，另外一项发明于上世纪70年代的技术，即制造不同材料的超薄层的技术，使得人们有望制造出只有几个原子厚度的薄层结构。由于数据读出头是由多层不同材料薄膜构成的结构，因而只要在“巨磁电阻”效应依然起作用的尺度范围内，科学家未来将能够进一步缩小硬盘体积，提高硬盘容量

C. 巨磁电阻材料的介绍

巨磁电阻( GMR, giant mag netoresistance) 材料是指在外磁场的作用下电阻发生显著变化( 通常是指电阻降低) 的一类功能性材料, 当该类材料的电阻随外磁场的变化十分巨大时, 也被称为超磁电阻( CMR, colossal magneto resistance) 材料。由于它们在电磁器件如磁头、磁传感器、磁开关、磁记录以及磁电子学等方面具有巨大的应用前景, 因此引起了人们极大的兴趣, 对它的研究近年来已成为物理学和材料化学的一个新兴的前沿领域。由于自由电子在磁场下受洛仑兹力作用, 许多物质都可呈现磁电阻效应, 但通常是微不足道的。1988 年人们首次在用分子束外延法制备的Fe/ Cr 多层金属膜体系中发现巨磁电阻现象, 之后在金属间化合物如Sm-Mn-Ge 以及钙钛矿结构的磁性氧化物膜如Nd-Pb-Mn-O、La-Ba-Mn-O、La-Ca-Mn-O 之中均观察到了巨磁电阻现象 。特别是近几年在钙钛矿结构的LaMnO3 衍生物的单晶和薄膜材料中发现超磁电阻效应后, 这类材料的研究取得了突破性的进展, 许多结构新颖、性能优越的巨磁电阻材料相继被发现, 为巨磁电阻材料的研究开辟了广阔的领域。

D. （2014德州）巨磁电阻（GMR）效应是指某些材料的电阻值随外磁场减小而增大的现象，在图中所示的电路中，

（1）闭合开关s1，由安培定则可知，螺线管左端的磁极为n极．
（2）闭合开关s1、s2，电流表示数为i．保持gmr位置不变，将电源的正负极对调，gmr处的磁场强弱不变，gmr的阻值不变，电路电流不变，则此时电流表的示数将等于i；将gmr移至螺线管的上方的中间位置，gmr处的磁场减弱，gmr电阻阻值变大，由欧姆定律可知，电路电流减小，电流表的示数将小于i．
（3）将gmr分别放入通电螺线管内部的不同位置，发现电流表的示数几乎不变，说明gmr电阻阻值几乎不变，螺线管内磁场不变，由此可以猜想：通电螺线管内部的磁场强弱处处相等．
故答案为：（1）n；（2）等于；小于；（3）通电螺线管内部的磁场强弱处处相等．

E. 巨磁电阻是什么

巨磁电阻是一种发生在电磁场中的物理现象
具体说是指：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显著变化的现象
现象所对应的电阻具有：一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金
材料的磁电阻数值约高10余倍的特性
其作用是：在小区域记录磁信号能力强

F. 什么是巨磁电阻效应，巨磁电阻结构组成有何特点

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。
特点
巨磁阻效应（Giant
Magnetoresistance）是一种量子力学和凝聚态物理学现象，磁阻效应的一种，可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层（几个纳米厚）结构中观察到。这种结构物质的电阻值与铁磁性材料薄膜层的磁化方向有关，两层磁性材料磁化方向相反情况下的电阻值，明显大于磁化方向相同时的电阻值，电阻在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上，具有重要的商业应用价值。

G. 什么是巨磁电阻它的特性是什么

巨磁电阻（GMR）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显著变化的现象
，一般将其定义为gmr＝其中（h）为在磁场h作用下材料的电阻率（0）指无外磁场作用下材料的电阻率。根据这一效应开发的小型大容量计算机硬盘已得到广泛应用。
磁性金属和合金一般都有磁电阻现象，所谓磁电阻是指在一定磁场下电阻改变的现象，人们把这种现象称为磁电阻。所谓巨磁阻就是指在一定的磁场下电阻急剧减小，一般减小的幅度比通常磁性金属与合金材料的磁电阻数值约高10余倍。
它具有功耗小，可靠性高，体积小，能工作于恶劣的工作条件等特点。