13Прилади на циліндричних магнітних доенах

Магнітоелектроніка. Основні відомості з теорії магнетизму і магнітних матеріалів. Криві намагніченості, петлі гістерезісу. Логічні та запам'ятовуючі магнітні елементи. Тонкоплівкові магнітні елементи. Залежність структури і властивостей магнітних матеріалів від товщини плівки. Запам'ятовуючі пристрої на магнітних плівках. Запам'ятовуючі пристрої на циліндричних магнітних доменах. Генерація, анігіляція, стійкість, способи переміщення циліндричних магнітних доменів. Особливості побудови цифрових пристроїв на циліндричних магнітних доменах. Магнітні матеріали для елементів з циліндричнмими магнітними доменами. 

14. Ефект Холла і перетворювачі Холла

  Коли провідник із струмом, що протікає по ньому, поміщається в магнітне поле так, що напрям струму виявляється перпендикулярним магнітним силовим лініям, то утворюється поперечне електричне поле, пропорційне добутку щільності магнітного потоку і силі електричного струму. Цей ефект виникає в провідниках, проте найбільш суттєвий він в напівпровідниках, де відомий під назвою ефекту Холла.

На мал. 16 показана напівпровідникова пластина, до якої прикладено магнітне поле з індукцією В, перпендикулярне струму I, що протікає через неї, і електричне поле, що виникає при цьому, з напруженістю Е. Відношення між магнітною індукцією, струмом і напруженістю визначається таким чином:

                                                                                                                                                        E = - RH (IB)

де   RH  = 1/ne     - коефіцієнт Холла; п - концентрація зарядів, що протікають через одиницю об'єму і утворюють електричний струм в провіднику або напівпровіднику; е - заряд носія зарядів.

      Ефект Холла використовується в багатьох типах перетворювачів, призначених для виміру магнітного поля, а також в безконтактних перемикальних приладах.

15 11.2.2 Магниторезисторы

15 Магниторезисторы - это электронные компоненты, действие которых основано на изменении электрического сопротивления полупроводника (или металла) при воздействии на него магнитного поля.

Механизм изменения сопротивления довольно сложен, так как является результа­том одновременного действия большого числа разнообразных факторов. К тому же он неодинаков для разных типов приборов, технологий и материалов. Магниторезисторы характеризуются такими параметрами, как магнитная чув­ствительность, номинальное сопротивление, рабочий ток, термостабильность и быстродействие, диапазон рабочих температур.

Магниторезистор представляет собой подложку с размещенным на ней магниточувствительным элементом (МЧЭ). Подложка обеспечивает механическую прочность прибора. Элемент приклеен к подложке и защищен снаружи слоем лака. МЧЭ может размещаться в оригинальном или стандартном корпусе и снабжаться ферритовым концентратором магнитного поля или «смещающим» постоянным микромагнитом.

16 . Магнітотранзистор. Структура і принцип дії

Магнітотранзистори є одним із сучасних класів сенсорів магнітного поля [1; 2]. Їх

характеризує висока магнітна чутливість, простота виконання у складі інтегральних схем,

низьке енергоспоживання та можливість багатофакторного керування режимами роботи

Таким чином, колекторні струми магнітотранзистора визначаються як:

I 0,5I 1 K B 1 K B C1 S0 S Y c Z =+ + ( )( ), I 0,5I 1 K B 1 K B C2 S0 S Y c Z =+ − ( )( ).

Рис. 4. Залежність сили струму, що протікає через магнітотранзистор, від величини магнітної індукції при різній напрузі

В даний час магнітотранзистори знаходять широке застосування в якості безконтактних магнітокеруючих перемикачів струму. На їхній основі створюються безколекторні електродвигуни постійного струму, пристрою синхронізації швидкості обертання електродвигунів, схеми електронного запалювання автомобілів, безіндукційні голівки зчитування магнітних записів та інше.

17

18  Ефект Ганна

Виникнення негативної диференційної провідності в однорідних напівпровідниках під дією сильного електричного поля. Міждолинне розсіювання носіїв заряду у певних умовах може приводити до виникнення коливань струму із частотою порядку 10¹⁰ Гц при прикладенні до однорідного напівпровідника сильного постійного електричного поля. Це явище, названеефектом Ганна, уперше спостерігалось на СаАs.

19 Режим обмеженого накопичення об'ємного заряду для діодів Ганна

Ефект Ганна полягає у тому, що при досить великій напрузі, прикладеній до напівпровідника, у цьому напівпровіднику виникають НВЧ-коливання. Цей ефект був ретельно досліджений, з'ясовані фізичні процеси, що відбуваються у напівпровідниках при високій напруженості діючого у них електричного поля, і розроблені, отримавши вже достатньо широке розповсюдження, прилади для генерування коливань на НВЧ.

Діод Ганна являє собою напівпровідниковий кристал без п- р-переходу (рис. 4.1), у якому створене сильнепостійне електричне поле. Для включення діод має два електроди: анод і катод. Повинен застосовуватися напівпровідник із двома зонами провідності, наприклад арсенід галію. Дослідження подібних напівпровідників показало, що у цих двох зонах провідності електрони мають різну рухливість. У зоні, розташованої вище, тобто відповідної більше високим рівням енергії, рухливість електронів менше.