实验介绍:
2007年10月,法国科学家阿尔贝.费尔和德国科学家彼得.格林贝格尔因分别独立发现了巨磁电阻效应而共同获得了2007年诺贝尔物理学奖。由磁场引起材料电阻变化的现象称为磁电阻效应。巨磁电阻是指材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时大幅度减小,电阻相对变化率比各向异性磁电阻高一到两个数量级。磁场的微弱变化将导致巨磁电阻材料电阻值产生明显改变,从而能够用来探测微弱信号。
巨磁电阻材料在数据读出磁头、磁随机存储器和传感器上有广泛的应用前景。用巨磁电阻材料制成的高灵敏度读出磁头,使存储单字节数据所需的磁性材料尺寸大为减少,从而使磁盘存储密度得到大幅度的提高。如今,电脑、数码相机、MP3 等各类数码电子产品所装备的硬盘,基本上都应用了巨磁电阻磁头。巨磁电阻传感器可广泛的应用于家用电器、汽车工业和自动控制技术中,对角度、转速、加速度、位移等物理量进行测量和控制,与各向异性磁电阻传感器相比,具有灵敏度更高、线性范围宽、寿命长等优点。
本仪器提供多种新型巨磁电阻传感器,帮助学生了解巨磁电阻效应的原理及应用,仪器安全可靠,实验内容丰富。广泛应用于高校、中专的基础物理实验、近代物理实验及综合性设计性物理实验。
实验内容:
1. 了解GMR效应的原理。
2. 测量GMR模拟传感器的磁电转换特性曲线。
3. 测量GMR的磁阻特性曲线。
4. 测量GMR开关(数字)传感器的磁电转换特性曲线。
5. 学习巨磁电阻传感器定标方法,计算巨磁电阻传感器灵敏度。
6. 用GMR传感器测量通电螺线管的磁场分布曲线。
7. 用GMR传感器测量导线电流。
8. 用GMR梯度传感器测量齿轮的角位移,了解GMR转速(速度)传感器的原理。
9. 通过GMR传感器实现磁卡记录与读出的原理。
实验图片

实验数据:

GMR模拟传感器的磁电转换特性测量

GMR磁阻特性的测量

GMR模拟传感器测量电流