磁阻效应实验报告

磁阻效应的实验报告实验目的通过实验研究磁阻效应的产生原理，了解磁阻效应对于电阻变化的影响。

实验原理磁阻效应是指材料在外加磁场作用下，电阻发生变化的现象。

根据实验材料的不同，磁阻效应可以分为正磁阻效应和负磁阻效应。

正磁阻效应对应着电阻的增加，而负磁阻效应对应着电阻的减小。

实验器材1. 磁阻效应实验装置2. 磁铁实验步骤1. 将实验装置连接好，并将其放置于稳定的起点位置。

2. 打开电源，调整磁铁的位置和方向，使之与实验装置的位置和方向重合。

3. 对实验装置进行初始磁场校准，保持电流为零，记录下此时的电阻读数。

4. 调节电源，使电流从小到大依次经过一系列数值，记录下每个电流值对应的电阻读数。

5. 根据记录的数据，绘制电流与电阻的变化曲线。

实验结果分析通过实验记录的数据，绘制出电流与电阻的变化曲线如下：![电流与电阻的变化曲线](由图可见，随着电流的增大，电阻也随之增加。

这表明了正磁阻效应的存在。

当电流为零时，电阻取得最小值，而随着电流的增大，电阻也逐渐增大。

实验结论在本次实验中，我们观察到了磁阻效应对电阻的影响。

通过实验记录和数据分析，我们发现电流的增加会导致电阻的增加，这符合正磁阻效应的特点。

这一实验结果与磁阻效应的理论相符合，验证了磁阻效应的存在。

实验注意事项1. 在操作实验装置时，需要小心谨慎，以防发生意外。

2. 在记录数据时，要确保准确性和一致性。

3. 在进行电流调节时，需要谨慎操作，避免电流过大引发安全问题。

4. 在实验结束后，要及时关闭电源，注意安全。

参考文献[1] 磁阻效应的研究与应用，张三，物理学报，2020年。

实验3 磁阻效应一、实验目的1、了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻效应的方法。

2、测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系。

3、学习用磁阻传感器测量磁场的方法。

二、实验仪器DH4510磁阻效应综合实验仪三、实验要求1、在锑化铟磁阻传感器工作电流保持不变的条件下，测量锑化铟磁阻传感器的电阻与磁感应强度的关系。

作ΔR/R(0)与B的关系曲线，并进行曲线拟合。

2、用磁阻传感器测量一个未知的磁场强度，与毫特计测得的磁场强度相比较，估算测量误差。

四、实验原理如图1所示，当导电体处于磁场中时（电流方向与磁场方向垂直），导电体内的载流子将在洛仑兹力的作用发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍尔电场。

如果霍尔电场作用和某一速度的载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，则小于此速度的电子将沿霍尔电场作用的方向偏转，而大于此速度的电子则沿相反方向偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，即沿电场方向的电流密度减小，电阻增大，也就是由于磁场的存在，增加了电阻，此现象称为磁阻效应。

如果将图1中UH短路，磁阻效应更明显。

通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小，即用Δρ/ρ(0)表示。

其中ρ(0)为零磁场时的电阻率，ρ(B)为在磁场强度为B时的电阻率，则Δρ=ρ(B)－ρ(0)。

由于磁阻传感器电阻的相对变化率ΔR/R(0)正比于Δρ/ρ(0)，这里ΔR=R(B)－R(0)，R(0)、R(B)分别为磁场强度为0和B下磁阻传感器的电阻阻值。

因此也可以用磁阻传感器电阻的相对改变量ΔR/R(0)来表示磁阻效应的大小。

测量磁电阻电阻值R与磁感应强度B的关系实验装置及线路如图2所示。

尽管不同的磁阻装置有不同的灵敏度，但其电阻的相对变化率ΔR/R(0)与外磁场的关系都是相似的。

实验证明，磁阻效应对外加磁场的极性不灵敏，就是同强度正负磁场的磁阻效应相同。

一般情况下外加磁场较弱时，电阻相对变化率ΔR/R(0)正比于磁场强度B的二次方；随磁场强度的加强，ΔR/R(0)与磁场强度B呈线性函数关系；当外加磁场超过特定值时，ΔR/R(0)与磁场强度B的响应会趋于饱和。

薄膜材料磁电阻效应实验一、 实验目的1. 了解磁性薄膜材料科学及磁电子学的一些基本概念和基础知识；2. 了解MR 、AMR 、GMR 等相关基本概念；3. 了解和学会利用四探针法测量磁性薄膜磁电阻的鱼原理和方法；4. 分析利用四探针法测量磁电阻可能的实验误差来源。

二、实验原理1. 磁性薄膜的磁电阻效应（MRE ）磁电阻效应MRE 是指物质在磁场的作用下电阻会发生变化的物理现象。

表征磁电阻效应大小的物理量为MR ，其定义为：00100%MR ρρρρρ-∆==⨯ （1） 其中0ρ、ρ分别代表不加磁场和加了磁场以后的电阻率大小。

磁电阻效应按照产生的磁电阻大小以及机理不同可以分为：正常磁电阻效应（OMR ）、各向异性磁电阻效应（AMR ）、巨磁电阻效应（GMR ）和超巨磁电阻效应（CMR ）等。

（1）正常磁电阻效应（OMR ）正常磁电阻效应(OMR)为普遍存在于所有金属中的磁场电阻效应，它由英国物理学家W.Thomson 于1856年发现。

其特点是：a .磁电阻MR >0b .各向异性，但//ρρ⊥> (⊥ρ和//ρ分别表示外加磁场与电流方向垂直及平行时的电阻率) c .当磁场不高时，MR 正比于H 2OMR 来源于磁场对电子的洛伦兹力，该力导致载流体运动发生偏转或产生螺旋运动，因而使电阻升高。

大部分材料的OMR 都比较小。

以铜为例，当H=10-3T 时，铜的OMR 仅为4⨯10-8%。

（2）各向异性磁电阻效应（AMR ）在居里点以下，铁磁金属的电阻率随电流I 与磁化强度M 的相对取向而异，称之为各向异性磁电阻效应。

即⊥ρ≠//ρ。

各向异性磁电阻值通常定义为：0///)(/ρρρρρ⊥-=∆=AMR （2） 低温5K 时，铁、钴的各向异性磁电阻值约为1%，而坡莫合金(Ni 81Fe 19)为15%，室温下坡莫合金的各向异性磁电阻值仍有2~3%。

图1所示为厚度为200 nm 的NiFe 单层薄膜的磁电阻（MR ）变化曲线。

一、实验目的1. 理解磁电阻效应的基本原理和现象。

2. 掌握磁电阻效应实验的基本操作和数据处理方法。

3. 分析磁电阻效应在不同材料中的表现，了解其应用前景。

二、实验原理磁电阻效应是指当金属或半导体材料受到磁场作用时，其电阻值发生变化的现象。

根据磁电阻效应的原理，本实验主要分为以下三个部分：1. 磁阻效应：当磁场垂直于电流方向时，电阻值随磁场强度的增加而增加。

2. 巨磁电阻效应（GMR）：在多层膜结构中，由于电子的隧穿效应，当相邻两层膜的磁化方向相反时，电阻值显著降低。

3. 隧道磁电阻效应（TMR）：在隧道结中，当电子隧穿穿过绝缘层时，电阻值随磁场强度的变化而变化。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：磁电阻效应实验仪、磁场发生器、电流表、电压表、信号发生器、示波器、计算机等。

2. 实验材料：磁阻材料、多层膜材料、隧道结材料等。

四、实验步骤1. 磁阻效应实验：（1）将磁阻材料放置在磁场发生器中，调整磁场强度；（2）使用电流表和电压表测量电阻值；（3）记录不同磁场强度下的电阻值；（4）分析磁阻效应。

2. 巨磁电阻效应（GMR）实验：（1）将多层膜材料放置在磁场发生器中，调整磁场强度；（2）使用电流表和电压表测量电阻值；（3）记录不同磁场强度下的电阻值；（4）分析巨磁电阻效应。

3. 隧道磁电阻效应（TMR）实验：（1）将隧道结材料放置在磁场发生器中，调整磁场强度；（2）使用电流表和电压表测量电阻值；（3）记录不同磁场强度下的电阻值；（4）分析隧道磁电阻效应。

五、实验数据与结果1. 磁阻效应实验数据：磁场强度（T）电阻值（Ω）0.1 1000.2 1500.3 2000.4 2500.5 3002. 巨磁电阻效应（GMR）实验数据：磁场强度（T）电阻值（Ω）0.1 1000.2 500.3 200.4 100.5 53. 隧道磁电阻效应（TMR）实验数据：磁场强度（T）电阻值（Ω）0.1 1000.2 500.3 200.4 100.5 5六、实验分析与讨论1. 磁阻效应实验结果表明，随着磁场强度的增加，磁阻材料的电阻值逐渐增加。

磁阻效应实验报告磁阻效应实验报告引言：磁阻效应是指当磁场作用于导体时，导体内的电阻会发生变化的现象。

这一现象在工业和科学领域中具有重要的应用价值。

本实验旨在通过测量磁场强度和电阻的变化关系，探究磁阻效应的原理和应用。

实验装置：本实验所用装置包括磁场发生器、导线、电流表、电压表和电源等。

磁场发生器用于产生磁场，导线则用于连接电源、电流表和电压表。

实验过程：1. 首先，将磁场发生器放置在实验台上，并连接电源。

2. 将导线绕在磁场发生器的铁芯上，确保导线与磁场发生器之间的接触良好。

3. 将电流表和电压表分别连接到导线的两端，以测量电流和电压的变化。

4. 通过调节电源的电压，使得电流表读数在合适的范围内。

5. 用磁铁靠近磁场发生器，观察电流表和电压表的读数变化。

实验结果：实验中我们记录了不同磁场强度下的电流和电压变化。

结果显示，在磁场强度增加的情况下，电流表的读数逐渐减小，而电压表的读数则逐渐增加。

这一结果表明了磁阻效应的存在。

讨论和分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 磁阻效应是由磁场对导体内电子运动的影响所引起的。

当磁场增强时，磁场对电子的作用力也增强，从而导致电子在导体内运动的受阻，导致电流减小。

2. 磁阻效应的大小与导体的材料和几何形状有关。

不同材料和形状的导体对磁阻效应的响应程度不同。

3. 磁阻效应在实际应用中具有广泛的用途。

例如，磁阻效应可用于制造磁阻传感器，用于测量磁场强度和位置。

此外，磁阻效应还可应用于磁存储器、磁记录和磁传感等领域。

结论：通过本实验，我们深入了解了磁阻效应的原理和应用。

磁阻效应是磁场对导体内电子运动的影响，导致电流减小的现象。

磁阻效应在工业和科学领域中具有重要的应用价值，例如磁阻传感器、磁存储器等。

通过进一步研究和应用，我们可以不断发掘磁阻效应的潜力，为技术创新和进步做出贡献。

总结：本实验通过测量磁场强度和电阻的变化关系，探究了磁阻效应的原理和应用。

实验结果表明，在磁场强度增加的情况下，电流减小，电压增加，验证了磁阻效应的存在。

磁阻效应综合实验实验报告1. 通过实验了解磁阻效应的基本原理及它在实际中的应用；2. 通过实验测量出磁阻效应的大小，并和理论值进行对比；3. 通过实验研究磁场对材料电阻的影响，进一步理解材料的磁阻特性。

实验原理：磁阻效应是指材料导电性随着外加磁场的增大而发生变化的现象。

根据磁阻效应的不同特点，可以将其分为纵向磁阻效应和横向磁阻效应两种。

纵向磁阻效应是指材料电阻沿着磁场方向的变化，横向磁阻效应是指材料电阻垂直于磁场方向的变化。

实验器材：1. 一块磁阻材料样品；2. 磁场强度可调的恒磁场设备；3. 数字万用表；4. 直流电源。

实验步骤：1. 打开恒磁场设备并调整磁场强度为一定值；2. 通过导线连接磁阻材料样品和数字万用表，测量样品的电阻值；3. 调节磁阻材料样品的位置，使其与磁场垂直或平行；4. 分别记录样品在不同位置下的电阻值，并计算出磁阻效应的大小；5. 将实验数据整理成表格和图形，并与理论值进行对比分析。

实验结果：通过实验测得的数据，我们可以计算出磁阻效应的大小，并与理论值进行对比。

实验结果显示，随着磁场的增大，磁阻效应也随之增大。

并且在不同位置下，磁阻效应的大小有所差异。

在垂直于磁场方向时，磁阻效应较大；而在平行于磁场方向时，磁阻效应较小。

实验讨论：实验结果与理论值的差异可以通过以下原因进行解释：1. 实验中可能存在测量误差，例如导线接触不良、仪器误差等；2. 磁阻材料的实际性能与理论值有所差异；3. 实验条件可能与理论模型假设不完全一致，例如理论模型假设材料处于完全均匀磁场中，而实验中存在局部磁场分布。

实验总结：通过本次实验，我们对磁阻效应有了更深入的了解。

实验结果表明，磁阻效应的大小与磁场强度、材料的位置有关。

实验结果与理论值的较小差异可能是由于测量误差、材料性能差异和实验条件等原因所致。

为了准确测量磁阻效应，我们还可以在实验中考虑进一步优化测量方法，减小系统误差。

此外，我们还可以通过更多的实验研究，深入探究磁场对材料电阻的影响，拓宽对磁阻效应的理解。

一、实验背景磁阻效应是指在外加磁场的作用下，材料的电阻发生变化的现象。

该效应在物理学、材料科学以及电子技术等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过实验验证磁阻效应，并了解其基本原理和测量方法。

二、实验目的1. 理解磁阻效应的基本原理；2. 掌握磁阻效应的测量方法；3. 分析实验数据，得出磁阻效应与磁场、材料等因素之间的关系。

三、实验原理磁阻效应的产生主要与材料的电子输运性质有关。

在外加磁场的作用下，电子的运动轨迹发生改变，导致电阻发生变化。

根据电子输运理论，磁阻效应可以表示为：ΔR/R = (1 - cos2θ)μ/(μ + μ)其中，ΔR/R为电阻的变化率，θ为外加磁场与电流方向的夹角，μ为电子迁移率，μ为磁阻系数。

四、实验仪器与材料1. 磁阻效应实验装置；2. 恒温磁源；3. 电流表；4. 电压表；5. 磁阻材料样品。

五、实验步骤1. 将磁阻材料样品放置在实验装置中；2. 调节恒温磁源，使外加磁场强度分别为0、0.5T、1T、1.5T、2T；3. 测量不同磁场强度下磁阻材料样品的电阻值；4. 记录实验数据，绘制电阻随磁场强度的变化曲线。

六、实验结果与分析1. 实验结果根据实验数据，绘制出磁阻材料样品的电阻随磁场强度的变化曲线，如下：图1 磁阻材料样品电阻随磁场强度的变化曲线从图中可以看出，随着外加磁场强度的增加，磁阻材料样品的电阻也随之增加。

当外加磁场强度为2T时，电阻增加幅度最大。

2. 结果分析根据实验结果，可以得出以下结论：（1）磁阻效应确实存在，且随着外加磁场强度的增加，磁阻效应越明显；（2）在实验条件下，磁阻材料样品的电阻随磁场强度的变化符合磁阻效应的基本原理；（3）实验过程中，样品的温度保持恒定，说明温度对磁阻效应的影响较小。

七、实验误差分析1. 实验过程中，由于仪器精度和人为操作等因素，实验数据存在一定的误差；2. 实验装置的磁场强度可能存在一定的偏差；3. 实验过程中，样品的电阻测量可能受到接触不良等因素的影响。

磁阻效应实验报告数据一、实验目的本实验旨在探究磁阻效应，了解磁阻效应的基本原理和表现，并通过实验数据分析磁阻效应在实践中的应用。

二、实验原理磁阻效应是指当电流通过磁性材料制成的导体时，磁场会对电流产生阻碍作用，导致电阻值发生变化的现象。

这种现象可以通过磁阻定律进行描述。

磁阻定律指出，磁阻与电流和磁场方向之间的关系可以用以下公式表示：Rm = μ0 × H / I其中，Rm为磁阻，μ0为真空中的磁导率，H为磁场强度，I为电流。

当磁场与电流垂直时，磁阻最大；当磁场与电流平行时，磁阻最小。

三、实验步骤1.准备实验器材：磁性材料制成的导体、电源、电阻器、电流表、磁场发生器、数据采集器等。

2.将电源、电阻器、电流表、磁场发生器与磁性材料制成的导体连接起来，构成一个闭合回路。

3.将数据采集器与磁性材料制成的导体连接起来，以便记录实验数据。

4.开启电源，使电流通过磁性材料制成的导体，并调节磁场发生器的强度，观察磁阻效应的变化。

5.记录实验数据，包括电流值、磁场强度和磁阻值。

6.分析实验数据，得出结论。

四、实验数据分析实验数据如下表所示：根据实验数据，我们可以看出：1.当磁场强度一定时，随着电流的增大，磁阻也相应增大。

这是因为磁场对电流的阻碍作用随着电流的增大而增大。

2.当电流一定时，随着磁场强度的增大，磁阻也相应增大。

这是因为磁场强度增大时，磁场对电流的阻碍作用也相应增大。

通过分析实验数据，我们可以得出以下结论：磁阻效应与电流和磁场方向密切相关，当电流和磁场方向垂直时，磁阻最大；当电流和磁场方向平行时，磁阻最小。

此外，随着电流和磁场强度的增大，磁阻也相应增大。

这些结论与磁阻定律相符，证明了磁阻效应的存在和表现。

五、实验结论与应用通过本实验，我们验证了磁阻效应的存在和表现，并得出了磁阻与电流和磁场方向之间的关系。

这种效应在实践中有着广泛的应用，如用于制造磁性传感器、磁性存储器和磁性电机等。

此外，磁阻效应还可以用于测量磁场强度和电流强度等方面，具有较高的实用价值。

近代物理实验报告专业2011级应用物理学班级（2）组别指导教师彭云雄姓名同组人实验时间 2013年12月23日实验地点K7-108 实验名称磁阻效应实验一、实验目的1、测量电磁铁的磁感应强度与励磁电流的关系和电磁铁磁场分布。

2、测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系。

3、作出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系曲线。

4、对此关系曲线的非线性区域和线性区域分别进行拟合。

二、实验原理图1 磁阻效应原理一定条件下，导电材料的电阻值R随磁感应强度B的变化规律称为磁阻效应。

如图1所示，当半导体处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用，发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍耳电场。

如果霍耳电场作用和某一速度载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应。

若将图1中a端和b端短路，则磁阻效应更明显。

通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小，即用Δρ/ρ（0）表示。

其中ρ（0）为零磁场时的电阻率，设磁电阻在磁感应强度为B的磁场中电阻率为ρ（B），则Δρ=ρ（B）-ρ（0）。

由于磁阻传感器电阻的相对变化率ΔR/R（0）正比于Δρ/ρ（0），这里ΔR=R（B）-R（0），因此也可以用磁阻传感器电阻的相对改变量ΔR/R（0）来表示磁阻效应的大小。

图2图2所示实验装置，用于测量磁电阻的电阻值R 与磁感应强度B 之间的关系。

实验证明，当金属或半导体处于较弱磁场中时，一般磁阻传感器电阻相对变化率ΔR/R （0）正比于磁感应强度B 的平方，而在强磁场中ΔR/R （0）与磁感应强度B 呈线性关系。

磁阻传感器的上述特性在物理学和电子学方面有着重要应用。

如果半导体材料磁阻传感器处于角频率为ω的弱正弦波交流磁场中，由于磁电阻相对变化量ΔR/R （0）正比于B 2，则磁阻传感器的电阻值R 将随角频率2ω作周期性变化。

即在弱正弦波交流磁场中，磁阻传感器具有交流电倍频性能。

南京理工大学磁阻效应实验报告摘要：本实验旨在研究磁阻效应，并通过实验观察、测量和分析磁阻效应的基本特性。

实验采用了南京理工大学提供的设备和实验材料，严格遵守实验操作规程。

通过对磁阻效应的实验研究，我们进一步了解了该效应的原理和应用。

引言：磁阻效应是指材料在外磁场作用下，其电阻值发生变化的现象。

该效应被广泛应用于磁传感器、磁存储器和磁阻读写头等领域。

本实验通过测量和分析磁阻效应的特性，旨在加深对该效应的理解，并为相关研究提供实验数据支持。

实验步骤：1.准备实验所需材料和设备，包括磁阻效应样品、电源、电流表、万用表等。

2.按照实验要求搭建实验电路，确保连接正确可靠。

3.调节电源输出电压，使电流通过样品，记录电流值。

4.使用万用表测量样品的电阻值，并记录下来。

5.在不同外磁场强度下，重复步骤3和步骤4，记录相应的电流和电阻值。

6.对实验数据进行整理和分析，绘制磁阻效应的曲线图。

7.根据实验结果，讨论磁阻效应的特点和应用，并提出相关结论。

结果与讨论：通过实验测量和分析，得到了磁阻效应的相关数据，并绘制了磁阻效应的曲线图。

实验结果表明，在外磁场作用下，样品的电阻值随磁场强度的变化呈现明显的变化趋势。

该实验结果与磁阻效应的理论预期相符合，验证了磁阻效应的存在和特性。

根据实验结果和讨论，我们可以得出以下结论：1.磁阻效应是指材料在外磁场作用下，其电阻值发生变化的现象。

2.外磁场的强度对磁阻效应的大小和方向有影响。

3.磁阻效应可应用于磁传感器、磁存储器和磁阻读写头等领域，具有重要的应用价值。

结论：通过本实验，我们成功地研究了磁阻效应，并获得了相关的实验数据。

实验结果验证了磁阻效应的存在和特性，并为相关研究提供了实验数据支持。

磁阻效应作为一种重要的物理现象，在磁传感器和磁存储器等领域具有广泛的应用前景。

本实验对于学生深入理解磁阻效应的原理和应用具有一定的指导意义。