巨磁效应.ppt

巨磁电阻效应在传感器上的应用 1. 硬盘的读出磁头 转速传感器 生物传感器硬盘?计算机硬盘的常用材料是磁性材料,磁头在写数据的时候改变硬盘表面磁性材料单元的极性以记录 0和1,在读取数据的时候, 需要探头能够识别表面单元的极性, 这时就可以用巨磁电阻。?考虑一个用巨磁电阻做的探头从一个单元移到另一个单元的过程, 如果两个单元表面极性相同,那么探头表面的磁场强度变化不大,于是探头的电阻变化也不大; ?如果两个单元表面极性相反,那么探头表面的磁场强度似乎应当经历一个从大到小再到大的过程,于是探头的电阻值会出现一个尖峰,探测电阻很容易,只需要加恒定压测电流。?只需要判断有没有这个尖峰出现就可以知道相邻两个单元的极性是否不同,再由某个已知极性的单元就可以推断当前单元的极性。电阻随磁场的变化越剧烈,探头的分辨率必然越好,于是会导致单位面积的硬盘容量越来越大。?探头通过识别磁性材料单元的的极性,从而转化为一个个电流尖峰脉冲,即为计算机可以识别的 0,1 码,然后送给集成电路对这些信号进行放大等处理。 转速传感器?利用 GMR 效应,也可以制成 GMR 转速传感器。如图所示。当铁齿轮转动时,靠近铁齿轮的永磁体的磁边缘场的分布会发生变化。在图示位置放一个 GMR 薄膜传感器, 当铁齿轮旋转时,它对磁通的变化方向产生感应。这种 GMR 薄膜传感器已被用来检测汽车的速度。 生物传感器最近开发出了一种对磁标记的生物样本进行检测的 GMR 生物传感器。把磁性颗粒表面包一层合适的抗体,这种抗体只与特定的被分析物(如病毒,细菌等) 结合,则这些磁性颗粒可被用作生物示踪。把由磁性颗粒组成的检测溶液分散到装有 GMR 传感组件的集成电路芯上, GMR 传感组件本身也包上同样的抗体。溶液中的被分析物就会与传感器结合,并带上磁标记。磁标记的磁边缘场对 GMR 组件产生作用并改变其电阻。通过检测这些 GMR 组件的电性能,就能够直接进行检测溶液中的被分析物的浓度等方面的分析。