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测量锑化铟片的磁阻特性

2015年05月05日 14:04  点击:[]

材料的电阻会因外加磁场而增加或减少,电阻的变化量称为磁阻(Magnetoresistance)。物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。磁阻效应是1857年由英国物理学家威廉·汤姆森发现的。它在金属中可以忽略,在半导体中则可能由小到中等。从一般磁阻开始,磁阻发展经历了巨磁阻(GMR)、庞磁阻(CMR)、穿隧磁阻(TMR)、直冲磁阻(BMR)和异常磁阻(EMR)。

磁阻效应广泛用于磁传感、磁力计、电子罗盘、位置和角度传感器、车辆探测、GPS导航、仪器仪表、磁存储(磁卡、硬盘)等领域。磁阻器件具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点。在众多的磁阻器件中,锑化铟(InSb)传感器最为典型,它是一种价格低廉、灵敏度高的磁阻器件,在生产生活应用广泛。若外加磁场与外加电场垂直,称为横向磁阻效应;若外加磁场与外加电场平行,称为纵向磁阻效应。一般情况下,纵向磁感强度不引起载流子偏移,因此一般不考虑纵向磁阻效应。

该实验仿真流程:

    用箱式电桥研究热敏电阻温度特性

  (1)实验连线

  当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方,拖动鼠标,便会产生“导线”,当鼠标移动到另一个接线柱的时候,松开鼠标,两个接线柱之间便产生一条导线,连线成功;如果松开鼠标的时候,鼠标不是在某个接线柱上,画出的导线将会被自动销毁,此次连线失败。根据实验电路图正确连线,连线操作完成,如图1所示。

  (2)实验仪器初始化

   1)检流计调零

线路连接完毕后,断开电源开关,打开检流计调节界面,按下检流计的电计按钮,旋转检流计的档位旋钮至直接当(白点所在位置),旋转调零旋钮,并观察检流计的指针,当检流计的指针指向零点,调零成功。如图所示:

   2)滑动变阻器

双击打开滑动变阻器界面,调节至适当位置。如图所示:

 3)滑线式电桥

    双击打开滑线式电桥界面,调节至适当位置。如图所示:

  (3)双击打开电阻箱,调解电阻箱,选取合适的电阻值。

  (4)双击打开霍尔实验仪,调节锑化铟片至均匀磁场处, 

  (5)调节励磁电流大小,电流每改变0.05A,调节滑线式电桥使电桥平衡,并记录L1的大小,填入实验表格。

  (6)依据惠更斯电桥的对应比例关系,计算出锑化铟电阻值及电阻变化率的值,并填入实验表格。

7)根据实验数据,计算磁场较弱时的二次系数K;和磁场较强时,对应的一次系数ab

 

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