магнетосопротивление, колоссальное сокр., КМС иначе колоссальное магнитосопротивление (англ. сolossal magnetoresistance сокр., CMR) — явление значительного изменения электрического сопротивления в сильном магнитном поле (на тысячи и десятки тысяч процентов).

Описание

Явление КМС наиболее характерно для манганитов, у которых наблюдается обычно отрицательное магнетосопротивление — существенное падение электросопротивления при повышении индукции магнитного поля. Предполагается, что в формировании данного эффекта могут быть задействованы цепочки связей марганец — кислород (механизм двойного обмена) или туннелирование спинполяризованных носителей через границы зерен (туннельное магнитосопротивление). И в том, и в другом случае магнитное поле приводит к упорядочению спинов носителей заряда, которые, соответственно, могут легче перемещаться по цепочкам связей внутри структуры или путем туннелирования между микроструктурными элементами.

Величины КМС для манганитов при криогенных температурах могут на несколько порядков превосходить таковые для металлических многослойных гетероструктур. Эффект наблюдается в сильных магнитных полях, достигая максимальных значений при напряженности порядка единиц тесла. Явление получило название КМС, поскольку при указанных условиях его величина существенно превышает величину гигантского магнетосопротивления. Колоссальное магнетосопротивление обычно наблюдается в узком интервале температур вблизи температуры Кюри. Чем выше температура Кюри, тем меньше оказывается величина магнетосопротивления в манганите. Эффект КМС наиболее изучен для манганитов лантана и редкоземельных элементов (R) ряда R1–xAxMnO3 (A = K, Na, Ag, Ca, Sr, Ba, Pb), однако в последнее время его наблюдают и для некоторых других сложных оксидов переходных металлов. Явление КМС в полной мере не объясняется ни существующей теорией магнетосопротивления, ни механизмом двойного обмена.

Материалы с КМС могут быть использованы в виде датчиков магнитного поля и как функциональные элементы устройств спинтроники.

Автор

  • Зайцев Дмитрий Дмитриевич

Источник

  1. Горбенко О.Ю., Босак А. А. Магнетосопротивление манганитов в слабых магнитных полях и его применение // Сенсор. №2. 2002. С. 28–44.

Напишите нам