1、讲解巨磁阻效应的原理及应用巨磁阻效应的原理及应用物质在一定磁场下电阻改变的现象 ， 称为磁阻效应 。
磁性金属和合金材料一般 都有这种现象 。
一般情况下 ， 物质的电阻率在磁场中仅发生微小的变化 ， 在某种条 件下 ， 电阻减小的幅度相当大 ， 比通常情况下约高十余倍 ， 称为巨磁阻效应 （GMR） 。
要说这种效应的原理 ， 不得不说一下电子轨道及自旋 。
种角动量在原子物理学 中 ， 对于单电子原子（包括碱金属原子）处于一定的状态 ， 有一定的能量、轨道角动 量、自旋角动量和总角动量 。
表征其性质的量子数是主量子数n、角量子数1、自 旋量子数s,l,2,和总角动量量子数j 。
主量子数5二1, 2, 3, 4）会视电子与原 子核间的距离（即半径 。

2、座标而定 。
平均距离会随着n增大 ， 因此不同量子数的量 子态会被说成属于不同的电子层 。
角量子数（1=0, 1n-L）（乂称方位角量子数 或轨道量子数）通过关系式来代表轨道角动量 。
在化学中 ， 这个量子数是非常重要 的 ， 因为它表明了一轨道的形状 ， 并对化学键及键角有重大形响 。
有些时候 ， 不同 角量子数的轨道有不同代号 ， 1二0的轨道叫s轨道 ， 1二1的叫p轨道 ， 1二2的叫d 轨道 ， 而1二3的则叫f轨道 。
磁量子数（ml= -1, -1+1 - 01-1, 1）代表特征 值 ，。
这是轨道角动量沿某指定轴的射影 。
从光谱学中所得的结果指出一个轨道 最多可容纳两个电子 。
然而两个电子绝不能拥有完全相同的量子态（泡利不相容原。

3、理） ， 故也绝不能拥有同一组量子数 。
所以为此特别提出一个假设来解决这问题 ，就是设存在一个有两个可能值的笫四个量子数一自旋量子数 。
这假设以后能被相对 论性量子力学所解释 。
“我们对过渡金属的电导率有了如下认识：电流由s电子传递 ， 其有效质量近 乎于自由电子 。
然而电阻则取决于电子从s带跃迁到d带的散射过程 ， 因为跃迁儿率与终态的态密度成正比 ， 而局域性的d带在费米面上的态密度是很大的 。
这 就是过渡金属电阻率高的原因 。
这种S-d散射率取决于S电子与d电子自旋的 相对取向 。
巨磁电阻（GMR）效应来自于载流电子的不同自旋状态与磁场的作用不同 ， 因而导致的电阻值的变化 。
GMR是一个量子力学效应 ， 它是在层状的磁性薄膜 。

4、结构中观 察到的 。
这种结构山铁磁材料和非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 。
关于这种效应可以用两自选电流模型来解释:乩7R IW2心）尙为履吊电HI总/MH小(b)图3在反平行（G和平行h）銘化临 代电子受散躬的示意 圏湘两自底电流模堂普通磁电阻（正 ， 极小 ， 各向异性）,MR,R(H),R(O)/R(H)巨磁电阻(负 ， 巨大 ， 各向同性)R(O),R(H)S MR, 1 R(0)R(O),R(H),SMR, 2R(H)S1986 年徳国的 Grunberg 和 C. F.。

5、Majkrgak 等人发现了 Y/Gd、Y/Dy 和 Fe/Cr/Fe 多层膜中的层间耦合现象 。
1988年法国的M. N. Baibich等人首次在纳米级的Fe/Cr 多层膜中发现其A p/p在4. 2K低温下可达50%以上 ， 由此提出了 GMR效应的概 念 ， 在学术界引起了很大的反响 。
111此与之相关的研究工作相继展开 ， 陆续研制 出 Fe/Cu、Fe/Ag. Fe/Al、Fe/Au. Co/Cu. Co/Ag. Co/Au等具有显著 GMR 效应的层间耦合多层膜 。
1988年后的3年 ， 人们便研制出可在低磁场(10-2, 10-6T)出 现 GMR 效应的多层膜如CoNiFe/CoFe/AgCu/C 。

【讲解|[讲解]巨磁阻效应的原理及应用】6、oFe/CoNiFe等结构 ， 此后更掀起了 GMR效应的研发热潮 。
巨磁电阻效应的发现打开了一扇通向新技术世界的大门一一自旋电子学 。
这是 一次好奇心导致的发现 ， 但其随后的应用却是革命性的 ， 因为它使计算机硬盘的 容量从儿百兆、儿千兆 ， 一跃而提高儿百倍 ， 达到儿百G乃至上千G 。
巨磁电阻 效应从发现到器件的商品应用也是一个迅速转化的过程 。
现已广泛应用于电子、磁 信息存储等技术领域 ， 还出现了许多GMR器件 ， 如磁盘驱动器的读写磁头和随机 存储器(RAM)等 。
磁电子新技术的实用化 ， 源于纳米磁性材料和纳米制造技术的成 功开发 。
发现GMR效应后 ， 在应用电子随机自旋度的道路上迈开了第一步 。
最近 10多年来 ， 对自旋输运 。

来源：(未知)

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