磁阻效应
一 基础知识介绍
1857年,英国物理学家威廉•汤姆逊(William Thomson)发现了磁阻效应(Magnetoresistance effect)。磁阻效应是指半导体在外加磁场作用下电阻率增大的现象。当半导体受到与电流方向垂直的磁场作用时,由于半导体中载流子的速度有一定的分布,某些速度的载流子,霍尔电场的作用与洛伦兹力的作用刚好抵消,这些载流子的运动方向不偏转,而大于或小于此速度的载流子,运动方向发生偏转,导致沿电流方向的速度分量减小,电流变弱,从而电阻率增加。本实验研究锑化铟片的电阻与磁感应强度变化的关系。
二 实验仪器
锑化铟片、电磁铁(具体参数见仪器)、稳压电源(5 V)、恒流源、滑线式电桥、检流计、滑动变阻器、电阻箱(0~100000 Ω)、万用表、双刀开关、单刀开关以及导线若干。
锑化铟样品示意图:
(a) 锑化铟片, 为外加磁场的磁感应强度,IS为通过锑化铟片的工作电流
(b) 锑化铟片管脚图
三 实验内容:
1)利用给定的实验仪器进行设计和实验。
2)画出测量框图。
3)线圈的励磁电流在0 ~ 0.800 A之间,测量20组以上磁阻数据。
特斯拉实验4)在坐标纸上标出关系的实验数据点,根据实验数据点图,分析与 的关系。其中是不加磁场时的电阻, 是加磁场后的电阻与不加磁场时电阻的差值,B以特斯拉(T)为单位。
5)当工作电流方向为1,3方向时,测量2,4方向的电阻。线圈的励磁电流在0 ~ 0.800 A之间,在坐标纸上标出 关系图。
四.注意事项:
锑化铟片的工作电流小于3.00 mA,
线圈励磁电流小于1.000 A。
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