Электрострикция

1.

Электрострикция
Пьезо-эффект
Термо – гальвано – магнито – механические
(T, K)
(I, A)
H (A/м)
ΔL / ΔV (м / м3)
Эф-т Зеебека (Me-Me, ΔT → термо-ЭДС)
Эф-т Пельтье (Me-Me, ΔЭДС → QПельтье)
Эф-т Томсона (I, gradT → Qдоп)
Магнитострикция (ΔH → ΔL)
Эф-т Виллари (ΔL → ΔH)
Магнитосопротивление (ΔH → ΔR)
- гигантское (слоистые структуры)
- колоссльное (манганиты)
-туннельное (Fe-MgO слои)
Эф-т Холла (I,H → ΔЭДСпоперечн)
Эф-т Риги-Ледюка (Bz ┴ gradTx → ΔTy)
Эф-т Эттингсгаузена (By ┴ Ix → ΔTz)
Эф-т Нернста-Эттингсгаусена (Bz ┴ gradTx → ΔIy)
Сверхпроводимость (T<Tc → R=0)

2.

Магнитостри́кция (от лат. strictio — сжатие, натягивание) — явление,
заключающееся в том, что при изменении состояния намагниченности тела его
объём и линейные размеры изменяются.
В области ТC большинство моментов Мат находятся в разупорядоченном
состоянии, так как действие теплового движения на атомы больше, чем обменное
взаимодействие. Пусть r0 — равновесное расстояние между атомами,
соответствующее этому состоянию ферромагнетика (рис. 1, а). Включим теперь
поле Н. Моменты Мат повернутся по полю (рис. 1, б), но это приведет к изменению
обменной энергии (поскольку, согласно теории, данная энергия зависит от
направления спинов взаимодействующих электронов, принадлежащих соседним
атомам). Состоянию ферромагнетика на рис. 1, б будет соответствовать другое
равновесное расстояние между атомами: r0 + Δr, где Δr есть не что иное, как
обменная магнитострикция.

3.

4.

Магнетосопротивление (магниторезистивный эффект) — изменение
электрического сопротивления материала в магнитном поле. Впервые
эффект был обнаружен в 1856 Уильямом Томсоном.
Во внешнем магнитном поле B (перпендикулярном току) траектория будет
представлять собой в неограниченном образце участок циклоиды длиной
l (длина свободного пробега), и за время свободного пробега (время между двумя
столкновениями) вдоль поля E частица пройдет путь lx меньший, чем l, а именно
Поскольку за время свободного пробега τ частица проходит меньший путь
вдоль поля E, то это равносильно уменьшению дрейфовой скорости, или
подвижности носителя заряда, а тем самым и проводимости дырочного (или
электронного) газа, то есть R должно возрастать.
Магнетосопротивление - разница между сопротивлением при конечном
магнитном поле и сопротивлением в отсутствие магнитного поля.

5.

Анизотропное магнетосопротивление — квантовомеханический эффект,
заключающийся в изменении электрического сопротивления
ферромагнитных проволок в зависимости от их ориентации относительно
внешнего магнитного поля.
Причиной этого является спин-орбитальное взаимодействие
электронов, приводящее к спин-зависимому рассеянию электронов
(коэффициент рассеяния для спинов сонаправленных и
противонаправленных по отношению к намагниченности образца
будет различный).
Ситуация с анизотропной
магнитострикцией в металлах Fe, Ni, их
сплавах и ферритах близка к случаю Gd.
Намагничивание в них происходит в
основном за счет спиновых моментов и в
небольшой степени за счет орбитальных
моментов. В этих магнетиках
кристаллическое поле так сильно
воздействует на Морб, что они как бы
закрепляются в решетке и теряют
способность вращаться в направлении
магнитного поля.

6.

Гигантское магнетосопротивление, гигантское магнитосопротивление, ГМС
(англ. Giant magnetoresistance, GMR) — квантовомеханический эффект,
наблюдаемый в тонких металлических плёнках, состоящих из чередующихся
ферромагнитных и проводящих немагнитных слоёв.
Эффект состоит в существенном изменении электрического сопротивления такой
структуры при изменении взаимного направления намагниченности соседних
магнитных слоёв.
Направлением намагниченности
можно управлять, например,
приложением внешнего магнитного
поля. В основе эффекта лежит
рассеяние электронов, зависящее от
направления спина. За открытие
гигантского магнетосопротивления в
1988 году физики Альбер Ферт
(Университет Париж-юг XI) и Петер
Грюнберг (Исследовательский центр
Юлих) были удостоены Нобелевской
премии по физике в 2007 году.

7.

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 пленках — эффект
гигантского магнетосопротивления.
Туннельное магнитное сопротивление или туннельное
магнитосопротивление (сокр. ТМС, англ. Tunnel magnetoresistance, сокр. TMR)
— квантовомеханический эффект, проявляется при протекании тока между
двумя слоями ферромагнетиков разделенных тонким (около 1 нм) слоем
диэлектрика. При этом общее сопротивление устройства, ток в котором
протекает из-за туннельного эффекта, зависит от взаимной ориентации полей
намагничивания двух магнитных слоев. Сопротивление выше при
перпендикулярной намагниченности слоев.
открыт в 1975 Мишелем Жюльером, использовавшим железо в качестве
ферромагнетика и германий в качестве диэлектрика при температуре 4,2 К.
При комнатной температуре, действие эффекта было открыто в 1995 году.
В настоящее время на основании эффекта туннельного магнитного
сопротивления создана магниторезистивная оперативная память (MRAM), и
он также применяется в считывающих головках жестких дисков.

8.

Эффект Холла — явление возникновения поперечной
разности потенциалов (называемой также холловским
напряжением) при помещении проводника с
постоянным током в магнитное поле. Открыт Эдвином
Холлом в 1879 году в тонких пластинках золота.
Эффект Холла является прямой
демонстрацией действия силы
Лоренца на движущиеся
электрические заряды.
Применение: экспериментальное определение знака и конц-и носителей заряда;
измерение Нмагн.поля, в бесколлекторных (вентильных) электродвигателях (сервомоторах),
в ионных реактивных двигателях,
в смартфонах в качестве физической основы работы электронного компаса

9.

10.

Сверхпроводимость
Эффект Мейснера
Эффекты Джозефсона:
стационарный и нестационарный

11.

Левитация сверхпроводника в магнитном поле («гроб Магомета»)