Efectul magnetorezistiv

Notiuni teoretice:

Efectul magnetorezistiv consta in variatia rezistentei electrice a unui metal sau semiconductor in camp magnetic.

Experimental se masoara Din punct de veder calitativ, daca timpul de relaxare al purtatorilor este mai mare decat perioada in care purtatorul descrie o orbita in camp magnetic , atunci, particula nu sufera nici o ciocnire si rezistenta electrica nu se modifica. Daca insa timpul de relaxare este mai mic decat perioada in care purtatorul descrie o orbita in camp magnetic , atunci are loc o deplasare globala a purtatorilor de un tip, pe partea laterala a probei. Deci se poate considera ca efectul magnetorezisiv se datoreaza faptului ca proiectia drumului liber mediu al purtatorilor pe directia campului electric aplicat este mai mica in prezenta campului magnetic, care curbeaza traiectoriile electronilor in cristal.

La campuri mari, adica efectul magnetorezisitiv nu depinde de campul magnetic, nici de natura materialului, ci numai de mecanismul de imprastiere.

In lucrarea de fata se studiaza efectul magnetorezistiv pe o proba de InSb, care este un semiconductor cu la si mobilitatea electronica Deoarece masurarile se efectueaza la temperatura camerei, iar proba contine un anumit numar de impuritati ionizate, cel mai probabil mecanism de imprastiere este acela pe impuritati ionizate

In acest caz variatia relativ a rezistivitatii la campuri mici este"

unde:

-

Montajul experimental:

Se masoara variatia rezistentei electrice a unei probe, plasata intre polii unui electromagnet de tip Weiss, strabatuta de curent electric perpendicular pe directia campului magnetic, precum si variatia rezistentei in functie de unghiul dintre proba si direbtia campului magnetic.Rezistenta electrica a probei este masuarta cu ajutorul unei punti Wheatstone.

Date experimentale si prelucrarea datelor:

Pentru campul magnetic perpendicular pe directia curentului electric care strabate proba se obtin urmatoarele date experimentale:

0 149.1 0.000 0.000

0.205 150.35 0.008 0.042

0.24 150.85 0.012 0.058

0.275 151.2 0.014 0.076

0.33 152.05 0.020 0.109

0.345 152.8 0.025 0.119

0.39 153.7 0.031 0.152

0.41 154.5 0.036 0.168

0.455 155.3 0.042 0.207

0.5 156.4 0.049 0.250

0.525 157.45 0.056 0.276

0.59 160 0.073 0.348

Se traseaza graficul ( ):

Din panta graficului se determina

Cunoscand calculam masa efectiva cu relatia:

Se pastreaza apoi campul magnetic constant la valoarea B=0.59T si se variaza unghiul dintre directia curentului care strabate proba si B.

90 160 0.061 1.000

80 159.7 0.059 0.970

70 158.9 0.053 0.883

60 157.75 0.046 0.750

50 156.25 0.036 0.586

40 154.6 0.025 0.413

30 153.1 0.015 0.250

20 151.85 0.007 0.117

10 151.2 0.002 0.030

0 150.85 0.000 0.000