Колоссальное магнетосопротивление

Колоссальное магнетосопротивление

02.08.2021


Колоссальное магнитное сопротивление, КМС (англ. Colossal magnetoresistance, CMR) — квантовомеханический эффект, заключающийся в сильной зависимости электрического сопротивления материала от величины внешнего магнитного поля. Термин применяется в отношении некоторых ферромагнитных и антиферромагнитных полупроводников, обычно оксидов металлов на базе манганитов со структурой перовскита, в отличие от подобного явления в многослойных плёнках — эффект гигантского магнетосопротивления.

Математическая формулировка

Магнетосопротивлением называют зависимость электрического сопротивления образца от величины приложенного внешнего магнитного поля. Математически его записывают в виде

δ H = ρ ( H ) − ρ ( 0 ) ρ ( H ) , {displaystyle delta _{H}={frac { ho (H)- ho (0)}{ ho (H)}},}

где ρ ( H ) {displaystyle ho (H)} — удельное сопротивление образца в магнитном поле напряженностью H {displaystyle H} . На практике также применяются альтернативные формы записи, отличающиеся знаком выражения и использующие интегральное значение сопротивления (то есть полное электрическое сопротивление образца, а не его удельное значение). Термин колоссальное магнетосопротивление используется для отличия от гигантского, наблюдающегося в пленочных структурах, но так же характеризующегося большими величинами δ H {displaystyle delta _{H}} в сравнении с анизотропным магнетосопротивлением.

Материалы

  • La0,67Ca0,33MnOy: δ H = 127000 % {displaystyle delta _{H}=127000%} при температуре 77 К и δ H = 1300 % {displaystyle delta _{H}=1300%} при комнатной температуре
  • (Y,Ca)MnO3
  • EuTe
  • EuSe: δ H ∼ 10 11 % {displaystyle delta _{H}sim 10^{11}%} при гелиевых температурах