Способ измерения поперечного магнитосопротивления металлов в больших эффективных магнитных полях

 

Союз Советских

Социалистических

Республик тииударстааииыа иаиитат

ССОР ив иаиам иэобратаиий и аткритий

В. И.. Гостищев, A. А. Дрозд и С. Е. Демьянов

Институт физики твердого тела и полупроводников АНБелорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО МАГНИТОСОПРО—

ТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ В БОЛЬШИХ ЭФФЕ1ЛИВНЫХ

МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Изобретение касается фйзики металлов и- может быть использовано при изучении поперечного магнитосопротивления чистых металлов при наложении магнитного поля.

Известны безэлектродные методики измереii .э 5 ния магнитосопротивления, такие как жесткие и "мягкие" геликоны, вращающаяся сфера и др. (1), которые, вследствие невысокой точности измерения, дают в осйовном качественную картину зависимости магнитосопротивления.Известна четырехэлектродная методика измерения, отличающаяся к тому же простотой практического исполнения. Суть ее заключается в использовании связи между -электрическим тюлем и током, На образец приваривается пара токовых электродов, обычно к торцовым поверхностям, и в средней его части подсоединяются потенциальные электроды. При этом для исключения влияния геометрических факторов на результат измерений токовые и потенциальные электроды удалены на максималь-, но возможное расстояние и выполнены в виде микроконтактов (2) .

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако четырехэлектдодйая методика измерений применима в условйях, когда линии тока в образце строго,коллинеарны направлению электрического роля. Причиной искривления линий тока в образце в. сильных эффективных магнитных полях является неоднородность поля, имеющаяСя даже в самых совертпенных магнитных системах. До настоящего времени измерение магнитосопротивления проводилось без учета неоднородности магнитного ноля.

Бель изобретения — повышение точности измерения величины поперечного магнитосопротивлепия.

Для этого в способе измерения поперечного магнитосопротивления металлов в больших эффективных магнитных полях, основанном на определении падения напряжения потенциальными. электродами в направлении приложенного электрического поля, определяют нацепив. напряжения в среднем сечении магнитного поля в точках, расположенных на геометричес пенсационным методом, чувствительность нуль-8 индикатора — 2 10 В.Результаты измерения приведены на фиг, 3.

Кривые 1 и 2 сняты в поле сверхпроводящего магнита напряженностью до 47 кз и неоднородностью 0,7% на см, причем кривая 1 измерена в области коллинеарности векторов, а кривая 2 в области искривления токовых линий. Измерения в соленоиде с неоднородностью поля 0,2 o на см показали аналогичный результат (кривые 3 — 4). Кривые 1 и 3, полученные предложенным способом, соответствуют теоретическим расчетам полевой зависимости магнитосопротивления (кривая 5 — теоретический расчет).

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующим способом воэможность. повысить точность измерения поперечного магнитосопротивления в реальных магнитных полях с конечной однородностью поля и создание низкоомных гиперпроводящих обмоток в электромагнитных системах.

Формула изобретения. Способ измерения поперечного магнитосоиротивления металлов в больших эффективных

Магнйтных йолях, основанный на определении падения найряжепия потенциальными электродами и. нацравлении приложенного электрического йоли, о i" ë и ч а ю шийся тем, что, с целью повышении точности измерения величййьт пойеречного магнитосопротивлекия, определяют Падение напряжения в среднем сечеНии магнитйого поля в точках, расположенных на геометрических границах образца, в которых неоднородность магнитного поля не влияет на коллийеарность векторов тока и электрического поля.

Источники информации, прйнятйе so внимание при экспертизе 1. Бранд Н. Б., Чудинов С. M. Электронная структура металлов, МГУ, 1973.

2. Алексеевский И. Е. и др. КСЭТФ, 34, 1339, 1958 (прототип), +

3 714318 ких границах образца, в которых неоднородность магнитного поля не влияет на колли неарность векторов тока и электрического

На фиг. 1 показана векторная диаграмма токов и электрических полей в идеально одно- родном магнитном иоле, на фиг. 2 — распределение векторов- магнитного и электрического поля в образце; иа фиг. 3 — результаты из " Же генйя завйсимости поперечного магнитосо- i î йротивлейия от найряженности магнитного поля, ЕЫй металл-йбмеайпь в идеально однород ное магнитное поле и приложить электрическое поле йерпендикулярйо магнитному", то вектор 15 тока будет коллниеаретт электрическому полю.

С увеличением" напряжеййости магйитного поля и чистоты металла основную роль в пере, носе заряда играет дрейфовая мбтавляющая тока, поле Хоцца гаaниооввииттсся я ооппррееддеелляяюющщиим м 2200 для движущихся зарядов. Если иоле слабо неоднородно вдоль электрнчМФй о "поля ; то линии тока жкривлятотся, так как макду двумя столкновениями с решеткой вектор дрейфово го т"ока изменит направление в некотором

"cfie@tiм мй нитном поле между столкновениями, Коллинеарность векторов тока н электрического поля нарушится. ВозникаюшеЬ искривление токовых л щий будет симметрйчйо :относ пельна центральной точки магнитйого поля ЗО в силу симметрии самой магнитйой системы (фиг, 2). Только у боковых граней образца в плоскости перпендикулярной магнйтному йолв коллинеарноетт" тока и электрического поля сохраняется, так как носитель не может -35

:покинуть пределы.образца. В этих точках на образце падения йапряжения, вызванное омическйм и магнйтным сопротивлением металла, будет определяться с высокой точностью.

Пример. Измерение поперечного маг- . 4о нитбсопро1ивлепия проводилось на образцах

"" поликристаллического алюминия высокой чистоты (P 3 /P4 ), изготовленных

273К 72К в виде пластйн. Температура зксперимента—

4,2 К. Разность потенциалов определялась ком- 45

714318

Составитель М Клыков

Техред М.Петко

Редактор В. Сапирштейн

Корректор А. Гриценко

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская лаб.. д. 4/5

Заказ 9905/74

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектнм, 4