巨磁电阻效应及其应用-数据处理
巨磁阻效应实验报告
巨磁阻效应实验报告巨磁阻效应实验报告引言：巨磁阻效应是一种材料在外加磁场下，磁阻发生显著变化的现象。
这种现象被广泛应用于磁存储、传感器等领域。
本实验旨在探究巨磁阻效应的基本原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过实验验证巨磁阻效应的存在，并探究其与外加磁场强度、温度等因素的关系。
二、实验原理巨磁阻效应是指材料在外加磁场下，其电阻发生显著变化的现象。
这种变化是由于磁矩在外加磁场作用下发生重排而引起的。
当外加磁场增大时，磁矩的重排程度增加，导致电阻的变化。
巨磁阻效应的大小可以通过磁阻率的变化来衡量。
三、实验材料和仪器本实验所需的材料和仪器有：磁铁、巨磁阻效应样品、电源、万用表、恒温槽等。
四、实验步骤1. 将巨磁阻效应样品放置在恒温槽中，使其温度保持恒定。
2. 将电源接入巨磁阻效应样品，调节电流大小，测量电阻值。
3. 在不同的温度和磁场强度下，重复步骤2，记录数据。
4. 对实验数据进行分析和处理，得出结论。
五、实验结果和分析通过实验测量得到的数据，我们可以得出以下结论：1. 随着外加磁场强度的增加，巨磁阻效应样品的电阻值呈现出明显的变化。
这表明巨磁阻效应的存在。
2. 在一定的温度范围内，巨磁阻效应的大小与温度呈现出一定的关联性。
随着温度的升高，巨磁阻效应的大小逐渐减小。
3. 不同样品的巨磁阻效应大小有所差异，这与样品的材料特性有关。
六、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差，如电流的测量误差、温度控制的误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差，我们可以采取一些措施，如提高仪器的精度、增加数据的重复性等。
七、实验应用巨磁阻效应在磁存储、传感器等领域有着广泛的应用。
通过巨磁阻效应，我们可以设计出更加灵敏、高效的传感器，提高磁存储设备的性能等。
八、结论通过本次实验，我们验证了巨磁阻效应的存在，并探究了其与外加磁场强度、温度等因素的关系。
巨磁阻效应在磁存储、传感器等领域具有重要的应用价值。
与巨磁电阻效应有关的实例
与巨磁电阻效应有关的实例巨磁电阻效应在现代科技领域中有着广泛的应用，它不仅在磁存储器、磁传感器等领域发挥着重要作用，还在生物医学、环境监测等方面展现出巨大的潜力。
本文将以几个实例来介绍巨磁电阻效应的应用。
一、磁传感器磁传感器是一种能够测量和检测磁场的设备，巨磁电阻效应在磁传感器中得到了广泛应用。
例如，在汽车领域，磁传感器可以用于测量车辆的速度、方向和位置，以实现导航、自动驾驶等功能。
而巨磁电阻效应的磁传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小等优点，因此被广泛应用于汽车行业。
二、磁存储器磁存储器是计算机中常用的存储设备，而巨磁电阻效应的磁阻器件在磁存储器中发挥着重要作用。
磁存储器通过改变磁阻器件的电阻来存储和读取数据。
当外加磁场改变磁阻器件的磁化方向时，电阻值也会发生变化。
利用这种巨磁电阻效应，可以实现高密度、高速度的数据存储和读取，提高计算机的性能。
三、生物医学应用巨磁电阻效应在生物医学领域也有着广泛的应用。
例如，在磁共振成像（MRI）中，可以利用巨磁电阻效应的磁传感器来感知人体内的微弱磁场变化，从而实现对人体组织和器官的成像。
此外，巨磁电阻效应还可以用于生物传感器，用于检测生物分子、细胞等微小物质的浓度和活性，有助于疾病的早期诊断和治疗。
四、环境监测巨磁电阻效应在环境监测中也发挥着重要作用。
例如，利用巨磁电阻效应的磁传感器可以测量地震、气候变化等自然灾害的磁场变化，从而提供预警和监测信息。
此外，巨磁电阻效应还可以用于测量和监测水质、空气质量等环境因素，有助于环境保护和资源管理。
巨磁电阻效应在磁传感器、磁存储器、生物医学和环境监测等领域都有着广泛的应用。
它的出现和发展不仅改变了现代科技的面貌，也为人们的生活和工作带来了便利和创新。
随着科技的进步和巨磁电阻效应的不断优化，相信它的应用领域还将不断扩展和深化，给人们的生活带来更多的惊喜和便利。
巨磁电阻效应及其应用数据处理
巨磁电阻效应及其应⽤数据处理五、实验数据及处理1.GMR模拟传感器的磁电转换特性测量实验数据及由公式B = µ0nI算得的磁感应强度如下表所⽰：（n=24000匝/m）以B为横坐标，输出电压U为纵坐标，作图得：误差分析：（1）在实验操作中，⽤恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内，反应在图像上就是最低处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）⽤恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很⼩幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使⽤Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；2. GMR的磁阻特性曲线的测量根据实验数据由公式B = µ0nI算得的磁感应强度，由R=U/I算得的电阻如下表所⽰：（磁阻两端电压U=4V）作图如下：误差分析：（1）在实验操作中，⽤恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内，反应在图像上就是最⾼处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；（2）⽤恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很⼩幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使⽤Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；3. GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量实验数据及由公式B = µ0nI算得的磁感应强度如下表所⽰：作图如下：误差分析：（1）在实验操作中，⽤恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内；（2）⽤恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很⼩幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使⽤Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；4.⽤GMR传感器测量电流低磁偏置25mV适当磁偏置150mV作图如下误差分析：（1）操作中，设置低磁偏置和适当磁偏置时，由于输出电压对偏置磁铁的位置变动很灵敏，故初始磁偏置时的输出电压距离要求会有误差；（2）在实验操作中，⽤恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内；（3）⽤恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很⼩幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（4）使⽤Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；（5）测量适当磁偏置时，减⼩励磁电流时的初始电流300mA对应的输出电压偏离直线较多，可能由于操作原因，⽐如偏置磁铁的不稳定或触碰等。
磁电阻效应实验报告
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。
巨磁电阻效应及其应用
巨磁电阻效应及其应用巨磁电阻效应（GMR）是指一种材料在外加磁场作用下，其电导率发生改变，从而导致电阻率发生变化的现象。
这一现象最早是在20世纪50年代由Alfred G. Yelon等人在垂直于金属层面的磁场作用下观察到的。
但直到1988年，Prinz等人才发现了铁磁性薄膜间的GMR现象，这也使得GMR效应引起了科学家们的广泛兴趣。
GMR效应在接下来的几年里得到了深入研究，被发现可以用于高密度数据存储和无线通讯等多种应用中。
GMR效应可以由一系列不同的物理机制所产生。
其中，最为常见的是自旋環境杂化（SEH）和直接交换耦合（DEC）。
在SEH机制下，电流通过一条薄膜时会造成电子的自旋极化，这个自旋极化可以将与之相邻的薄膜中的自旋磁矩引起旋转，导致自旋的损失。
因此，在自旋磁矩方向相同的情况下，电阻率会较小，而在自旋反向的情况下，电阻率会较大。
在DEC机制下，自旋子交换能会通过金属层之间的电场作用而引起自旋磁矩的反向。
这也可以导致GMR效应的体现，但其具体机理仍有待深入探究。
GMR效应在很多领域都具有重要的应用。
其中最为广泛的是在数据存储中的应用。
磁头读取硬盘上的数据时，通过读取与保存数据时的自旋方向差异来区分不同的数据信息。
而GMR头比传统头更加灵敏，因此能够更准确地读取数据，同时也能够提高数据存储的密度。
此外，GMR效应还可以应用于磁性传感器中。
例如，GMR平面传感器可以精确地测量磁场的强度和方向，因此被广泛应用于导航、探矿以及科学实验中。
此外，GMR还可以应用于生物医学领域中的诊断和治疗。
比如在生命科学中，GMR传感器可以用于检测药物和蛋白质的相互作用，在诊断和治疗中也具有潜在的应用价值。
总之，GMR效应是一种基于材料电导率随磁场变化的现象。
其重要的应用领域包括数据存储、磁性传感器以及生物医学等领域。
随着技术的进步和理解的不断深入，GMR效应将有更多广阔的应用前景。
巨磁阻效及应用报告
巨磁阻效及应用报告巨磁阻效应是一种在外加磁场作用下发生显著磁电阻变化的物理现象。
这种效应是在1992年由巴黎莱旺研究机构的阿尔贝特罗蒂埃教授和他的团队首次发现的。
巨磁阻效应的应用前景巨大，因此引起了广泛的关注和研究。
巨磁阻效应基于磁电阻效应，即磁场对材料电阻的影响。
一般情况下，材料的电阻对磁场的变化不敏感。
然而，当材料中存在特殊的磁性结构时，如磁共振等，电阻对磁场的变化就会显著地变化，这就是磁电阻效应。
而巨磁阻效应是磁电阻效应中最明显的一种。
巨磁阻效应以具有巨大磁电阻变化的磁性材料为基础。
当这些材料处于没有外加磁场时，它们的电阻是最小的，可以达到几个百分点。
然而，当外加磁场作用于这些材料时，它们的电阻会迅速增加，甚至可以增加到几十个百分点。
这种磁电阻的巨大变化使得巨磁阻效应具有很大的应用潜力。
巨磁阻效应的应用非常广泛，尤其在磁存储技术中具有重要地位。
巨磁阻材料可以用来制造磁头，这是计算机硬盘驱动器中不可或缺的部分。
通过利用巨磁阻效应，磁头可以以非常小的尺寸来探测和读取硬盘上的磁场信息。
巨磁阻材料还可以用于制造磁阻随机存储器（MRAM），这是一种新兴的存储技术，具有快速的读写速度和非易失性的特点。
此外，巨磁阻效应还可以应用于传感器技术中。
例如，巨磁阻材料可以用于制造磁传感器，用来检测和测量磁场强度和方向。
磁传感器广泛应用于导航、地震监测、医疗诊断等领域。
此外，巨磁阻效应在自动控制领域也具有重要的应用。
例如，巨磁阻材料可以用于制造磁阻变结构，这种结构可以根据外界磁场的变化实时调节其电阻，从而实现对电路的精确控制和调节。
尽管巨磁阻效应在磁存储、传感器和自动控制等领域有着广泛的应用，但是该效应的原理和机制还需要进一步研究和理解。
目前，巨磁阻材料的性能还有待进一步提高和优化，以满足不同领域的应用需求。
随着材料科学和纳米技术的不断发展，相信巨磁阻效应的应用前景会越来越广阔。
巨磁电阻效应及应用的原理
巨磁电阻效应及应用的原理巨磁电阻效应的定义巨磁电阻效应是指当外加磁场发生变化时，材料的电阻发生改变的现象。
这种现象的发现和研究引发了巨磁电阻效应的探索和应用。
巨磁电阻效应的原理巨磁电阻效应是由磁性材料自旋极化和电子传输的相互作用引起的。
这种效应主要依赖于磁性材料中的自旋极化态以及电子的传输方式。
当磁场施加在磁性材料上时，磁场与材料中的自旋相互作用会引起自旋的重新排列。
自旋的重新排列会导致电子在材料中的传输行为发生变化，从而影响材料的电阻。
这种自旋排列的重新配置会引起电子的散射和反射，从而影响电子的传输路径和速度。
巨磁电阻效应的应用巨磁电阻效应的发现和研究为许多实际应用提供了可能。
以下是巨磁电阻效应的一些主要应用：1.磁存储器：巨磁电阻效应被广泛应用于磁存储器中，可用于读取和写入数据。
磁存储器可以储存大量的数据，而且巨磁电阻效应能够实现快速、高密度的读写操作。
2.磁传感器：巨磁电阻效应广泛应用于磁传感器中，用于检测磁场的变化。
磁传感器可以用于地理导航系统、磁共振成像仪、汽车导航系统等。
3.磁阻变传感器：巨磁电阻效应还可应用于磁阻变传感器中，用于检测物体的位置、位移和旋转角度。
磁阻变传感器可以应用于汽车制动系统、手持设备的姿态感知等领域。
4.磁阻随机存取存储器（MRAM）：巨磁电阻效应在磁阻随机存取存储器中的应用有很大潜力。
MRAM具有非易失性、低功耗、高速度和高密度等优点。
5.磁阻式角度传感器：巨磁电阻效应还可以应用于磁阻式角度传感器中，用于检测物体的角度变化。
磁阻式角度传感器可以应用于机械臂、机器人和汽车的转向系统等。
巨磁电阻效应的应用范围还在不断扩大，随着磁性材料和电子技术的进一步发展，巨磁电阻效应的新应用也在不断涌现。
总结巨磁电阻效应是材料的电阻在外加磁场变化时发生改变的现象，其实现需要磁性材料的自旋极化与电子传输的相互作用。
巨磁电阻效应的应用广泛，包括磁存储器、磁传感器、磁阻变传感器、磁阻随机存取存储器和磁阻式角度传感器等。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】巨磁电阻效应及其应用
实验4.21 巨磁电阻效应及其应用一、实验目的（1）了解GMR效应的现象和原理（2）测量GMR的磁阻特性曲线（3）用GMR传感器测量电流（4）了解磁记录与读出的原理和方法二、实验仪器ZKY-JCZ巨磁电阻效应及应用实验仪ZKY-JCZ基本特性组件三、实验原理物质在磁场中电阻发生变化的现象，称为磁阻效应。
磁性金属和合金材料一般都有这种现象。
一般情况下，物质的电阻在磁场中仅发生微小的变化。
在某种条件下，电阻值变动的幅度相当大，比通常情况下高十余倍，称为巨磁阻(Giant magneto resistance，简称GMR)效应。
巨磁阻效应是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。
这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。
当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻;当铁磁层的磁矩相互反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。
根据导电的微观机理，电子在导电时并不是沿电场直线前进，而是不断和晶格中的原子发生碰撞(又称散射)，每次散射后电子都会改变运动方向，总的运动是电场对电子的定向加速与这种无规则散射运动的叠加。
电子在两次散射之间走过的平均路程称为电子的平均自由程。
电子散射概率小，则平均自由程长，电阻率低。
一般把电阻定律R=ρl/S中的电阻率ρ视为与材料的几何尺度无关的常数，这是因为通常材料的几何尺度远大于电子的平均自由程(例如铜中电子的平均自由程约为34nm)，可以忽略边界效应。
当材料的几儿何只度小到纳米量级，只有几个原子的厚度时(例如，铜原子的直径约为0.3nm)，电子在边上的散射概率大大增加，可以明显观察到厚度减小电阻率增加的现象。
电子除携带电荷外，还具有自旋特性。
自旋磁矩有平行和反平行于外磁场两种取向。
英国物理学家诺贝尔奖获得者N.F.Mott指出，在过渡金属中，自旋磁矩与材料的磁场方向平行的电子，所受散射概率远小于自旋磁矩与材料的磁场方向反平行的电子。
巨磁电阻效应的原理及应用
巨磁电阻效应的原理及应用1. 巨磁电阻效应的介绍巨磁电阻效应（Giant Magnetoresistance，GMR）是一种描述材料电阻随外加磁场变化的现象。
GMR的发现被认为是短距离存储技术的突破，对磁敏感材料和磁传感器的发展具有重要意义。
2. 巨磁电阻效应的原理巨磁电阻效应的产生与磁性多层膜结构中存在的顺磁性层和铁磁性层之间的相互作用有关。
当外加磁场改变时，磁性多层膜中的磁性层会发生磁矩的重排和旋转，从而导致电子的自旋定向与电子传输方向的关系发生变化。
这种变化会导致电阻的变化，即巨磁电阻效应的产生。
3. 巨磁电阻效应的应用巨磁电阻效应的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：3.1 磁存储器巨磁电阻效应在磁存储领域发挥着重要作用。
由于巨磁电阻效应的出现，磁存储器的读写速度得到了显著提高。
传统磁存储器需要通过读写头的接触来读取数据，而采用巨磁电阻效应材料制成的磁存储器只需通过测量电阻值的变化来完成数据读取，大大提高了读取速度和数据存取密度。
3.2 磁传感器巨磁电阻效应材料常常被用于制作磁传感器。
巨磁电阻效应材料的电阻值随外加磁场的变化而变化，因此可以利用巨磁电阻效应材料制成的传感器来测量磁场的强度和方向。
磁传感器在航空航天、交通运输、医疗设备等领域中得到了广泛应用。
3.3 磁电阻随机存取存储器（MRAM）巨磁电阻效应也被应用于磁电阻随机存取存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）的制造。
MRAM是一种新型的非易失性存储器，兼具闪存和DRAM的优点。
相比传统存储器技术，MRAM具有读取速度快、功耗低、抗辐射等优势。
3.4 理论研究与材料改进巨磁电阻效应的研究也对材料科学领域有着重要意义。
科学家们通过对巨磁电阻效应的原理和机制的研究，不断改进巨磁电阻材料的性能和稳定性，以实现更高的电阻变化率和更佳的传感特性。
4. 结论巨磁电阻效应作为一种重要的磁电效应，具有广泛的应用前景。
巨磁电阻效应及应用实验报告
巨磁电阻效应及应用实验报告巨磁电阻效应及应用实验报告引言在现代科技领域中，材料科学的发展一直是一个重要的研究领域。
巨磁电阻效应作为一种重要的磁电效应，在材料科学中具有广泛的应用前景。
本实验旨在探究巨磁电阻效应的原理和特性，并通过实验验证其在实际应用中的可行性。
一、巨磁电阻效应的原理巨磁电阻效应是指在外加磁场作用下，材料电阻发生变化的现象。
这一效应的发现对磁性材料的研究和应用带来了革命性的变化。
巨磁电阻效应的原理主要是基于磁矩自旋相互作用和电子传输过程中的自旋极化效应。
当外加磁场作用于材料时，磁矩会发生定向排列，导致电子在材料中传输时会受到不同程度的散射，从而改变了材料的电阻。
二、实验方法1. 实验材料准备本实验选用了一种常见的巨磁电阻材料，如铁磁合金。
首先，将铁磁合金样品切割成适当的尺寸，并对其进行表面清洁处理，以确保实验的准确性。
2. 实验装置搭建将铁磁合金样品固定在实验装置中，并连接电源和电流计，以便测量电阻的变化。
同时，设置一个可调节的磁场装置，用于施加外加磁场。
3. 实验步骤首先，将实验装置置于零磁场环境中，测量铁磁合金样品的初始电阻。
然后，逐渐增加外加磁场的强度，并测量相应的电阻值。
记录每个磁场强度下的电阻值，并绘制电阻-磁场曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量得到的电阻-磁场曲线如下图所示。
从图中可以看出，在外加磁场作用下，铁磁合金样品的电阻发生了明显的变化。
随着磁场的增加，电阻呈现出逐渐减小的趋势。
图1：电阻-磁场曲线根据实验结果可以发现，铁磁合金样品在外加磁场作用下呈现出典型的巨磁电阻效应。
这是由于外加磁场改变了材料中磁矩的排列方式，导致电子在传输过程中受到不同程度的散射，从而改变了电阻值。
四、巨磁电阻效应的应用巨磁电阻效应在实际应用中具有广泛的潜力。
其中最典型的应用就是磁存储技术。
通过利用巨磁电阻效应，可以实现高密度、高速度的磁存储器件。
此外，巨磁电阻效应还可以应用于传感器、磁场测量和磁性材料的研究等领域。
巨磁阻效应的原理及应用
巨磁阻效应的原理及应用1. 引言巨磁阻效应（Giant Magneto Resistance，简称GMR）是一种材料特性，是指在外加磁场下，材料电阻发生大幅度变化的现象。
由于其在信息存储、传感器等领域具有广泛的应用，因此对其原理及应用进行深入研究和了解具有重要意义。
2. 巨磁阻效应的原理巨磁阻效应源于磁性多层结构材料中的自旋阻尼效应和磁性交换效应。
当多层结构材料中的两个磁性层之间被非磁性层隔开时，自旋极化电流通过这些层会引起阻尼之间的传递，导致电阻发生变化。
巨磁阻效应的原理可以用以下几点进行解释：•磁性多层结构：采用多层薄膜结构，其中包含不同磁性层和非磁性层。
•自旋极化电流：施加自旋极化电流时，电子的自旋会对电子传输产生影响。
•自旋阻尼效应：自旋极化电流通过磁性层时，会与该层磁矩发生相互作用，引起自旋的阻尼。
•磁性交换效应：自旋极化电流引起的自旋阻尼会与相邻磁性层之间的磁性交换作用产生耦合，导致电阻变化。
3. 巨磁阻效应的应用3.1 磁存储器巨磁阻效应在磁存储器中有广泛应用。
磁存储器利用外加磁场的变化，改变磁性多层结构材料中的电阻，从而存储和读取信息。
巨磁阻效应的高灵敏度和可控性，使得磁存储器具有更高的容量和更快的速度。
3.2 磁传感器巨磁阻效应也可以应用于磁传感器中。
磁传感器利用材料的电阻变化来感应磁场的变化。
巨磁阻传感器具有高灵敏度、宽工作范围和低功耗的特点，广泛应用于磁测量、地磁导航和磁生物学等领域。
3.3 磁电阻头巨磁阻效应还可以用于磁电阻头的制造。
磁电阻头是读取硬盘驱动器中存储信息的装置，利用材料电阻的变化来感知磁场中的数据。
巨磁阻效应的高灵敏度和稳定性，使得其在磁电阻头中有广泛的应用。
3.4 其他应用领域除了上述应用领域，巨磁阻效应还可应用于磁生物学、磁传导等领域。
例如，巨磁阻效应可以用于生物传感器中，实现对生物磁场的检测和分析。
此外，巨磁阻效应还可以用于磁传导器件中，实现磁传导的控制和调节。
巨磁电阻效应及其应用实验报告
巨磁电阻效应及其应用【实验目的】1、了解GM效应的原理2、测量GM模拟传感器的磁电转换特性曲线3、测量GM的磁阻特性曲线4、用GM传感器测量电流5、用GM梯度传感器测量齿轮的角位移，了解GM转速（速度）传感器的原理【实验原理】根据导电的微观机理，电子在导电时并不是沿电场直线前进，而是不断和晶格中的原子产生碰撞（又称散射），每次散射后电子都会改变运动方向，总的运动是电场对电子的定向加速与这种无规散射运动的叠加。
称电子在两次散射之间走过的平均路程为平均自由程，电子散射几率小，则平均自由程长，电阻率低。
电阻定律R二I/S中，把电阻率视为常数，与材料的几何尺度无关，这是因为通常材料的几何尺度远大于电子的平均自由程（例如铜中电子的平均自由程约34nm ,可以忽略边界效应。
当材料的几何尺度小到纳米量级，只有几个原子的厚度时（例如，铜原子的直径约为0.3 nm）,电子在边界上的散射几率大大增加，可以明显观察到厚度减小，电阻率增加的现象。
;总电阻是两类自旋电流的并联电阻，这就是所谓的两电流模型。
在图2所示的多层膜结构中，无外磁场时，上下两层磁性材料是反平行（反铁磁）耦合的。
施加足够强的外磁场后，两层铁磁膜的方向都与外磁场方向一致，外磁场使两层铁磁膜从反平行耦合变成了平行耦合。
电流的方向在多数应用中是平行于膜面的。
图3是图2结构的某种GM材料的磁阻特性。
由图可见，随着外磁场增大，电阻逐渐减小，其间有一段线性区域。
当外磁场已使两铁磁膜完全平行耦合后，继续加大磁场，电阻不再减小，进入磁饱和区域。
磁阻变化率△ R/R达百分之十几，加反向磁场时磁阻特性是对称的。
注意到图2中的曲线有两条，分别对应增大磁场和减小磁场时的磁阻特性，这是因为铁磁材料都具有磁滞特性。
有两类与自旋相关的散射对巨磁电阻效应有贡献。
其一，界面上的散射。
无外磁场时，上下两层铁磁膜的磁场方向相反，无论电子的初始自旋状态如何，从一层铁磁膜进入另一层铁磁膜时都面临状态改变（平行-反平行，或反平行-平行），电子在界面上的散射几率很大，对应于高电阻状态。
巨磁电阻效应及其应用
实验38 巨磁电阻效应及其应用人们早就知道过渡金属铁、钴、镍能够出现铁磁性有序状态,后来发现很多的过渡金属和稀土金属的化合物具有反铁磁(或亚铁磁)有序状态,相关理论指出这些状态源于铁磁性原子磁矩之间的直接交换作用和间接交换作用.直接交换作用的特征长度为0.1-0.3nm,间接交换作用可以长达1nm以上.1nm已经是实验室中人工微结构材料可以实现的尺度,所以,科学家们开始了探索人工微结构中的磁性交换作用.1986年德国物理学家彼得?格伦贝格尔( Peter Grunberg )采用分子束外延(MBE)方法制备了铁-铬-铁三层单晶结构薄膜.发现对于非铁磁层铬的某个特定厚度,没有外磁场时,两边铁磁层磁矩是反平行的,这个新现象成为巨磁电阻( Giant magneto resistance,简称GMR)效应出现的前提.进一步发现两个磁矩反平行时对应高电阻状态,平行时对应低电阻状态,两个电阻的差别高达10%.1988年法国物理学家阿尔贝?费尔(Albert Fert)的研究小组将铁、铬薄膜交替制成几十个周期的铁-铬超晶格薄膜,发现当改变磁场强度时,超晶格薄膜的电阻下降近一半,磁电阻比率达到50%.这个前所未有的电阻巨大变化现象被称为巨磁电阻效应.GMR效应的发现,导致了新的自旋电子学的创立.GMR效应的应用使计算机硬盘的容量提高几百倍,从几百Mbit,提高到几百Gbit甚至上千Gbit. 阿尔贝?费尔和彼得?格伦贝格尔因此获得2007年诺贝尔物理学奖.【实验目的】1. 了解多层膜GMR效应的原理.2. 测量GMR的磁阻特性.3. 了解 GMR模拟传感器的结构、特点,并掌握用 GMR 传感器测量电流的方法.【实验仪器】巨磁电阻效应及应用实验仪,基本特性组件,电流测量组件. 【实验原理】1. GMR效AN原理根据导电的微观机理,金属中电子在导电时并不是沿电场直线前进,而是不断与处于晶格位置的原子实产生碰撞(又称散射),每次散射后电子都会改变运动方向,总的运动是电场对电子的定向加速和随机散射运动的叠加.电子在两次散射之间运动的平均路程称为平均自由程,电子散射几率越小,平均自由程就越长,电阻率就低.欧姆定律材料时,通常忽略边界效应,把电阻率?视为常数.当材料的几何尺度小到纳米量级,只有几个原子的厚度时(例如,铜原子的直径约为0.3nm),电子在边界上的散射几率大大增加, 可以明显观测到厚度减小,电阻率增加的现象.电子具有自旋特性,在外磁场中电子自旋磁矩的方向平行或反平行于磁场方向.在一些铁磁材料中,自旋磁矩与外磁场平行的电子的散射几率,远小于与外磁场反平行的电子.材料的总电阻相当于两类电子各自单独存在时的电阻的并联.这个电阻直接影响材料中的总电流.即材料的总电流是两类自旋电子电流之和;总电阻是两类自旋电子电流的并联电阻,这就是两电流模型.如图38-1所示,多层GMR结构中,无外磁场时,上下两层铁磁膜的磁矩是反平行(反铁磁)耦合的——因为这样能量昀小.在足够强的外磁场作用下,铁磁膜的磁矩方向都与外磁场方向一致,外磁场使两层铁磁膜从反平行耦合变成了平行耦合.有两类与自旋相关的散射对巨磁电阻效应有贡献.①界面上的散射无外磁场时,上下两层铁磁膜的磁场方向相反, 无论电子的初始自旋状态如何,从一层铁磁膜进入另一层铁磁膜时都面临状态改变(平行→反平行或反平行→平行),电子在界面上的散射几率很大,对应于高电阻状态.有外磁场时,上下两层铁磁膜的磁场方向一致,电子在界面上的散射几率很小, 对应于低电阻状态.②铁磁膜内的散射由于无规散射,电子也有一定的几率在上下两层铁磁膜之间穿行.无外磁场时,上下两层铁磁膜的磁场方向相反,无论电子的初始自旋状态如何,在穿行过程中都会经历散射几率小 (平行)和散射几率大(反平行)两种过程,两类自旋电子电流的并联电阻类似于两个中等阻值的电阻的并联,对应于高电阻状态.有外磁场时,上下两层铁磁膜的磁场方向一致,自旋平行的电子散射几率小,自旋反平行的电子散射几率大,两类自旋电子电流的并联电阻类似于一个小电阻与一个大电阻的并联,对应于低电阻状态.图38-2是图38-1结构的一种GMR材料的磁阻特性.由图中正向磁场方向可见,随着外磁场增大,电阻逐渐减小(图中实线), 其间有一段线性区域,当外磁场已使两铁磁膜磁场方向完全平行耦合后,继续加大磁场,电阻不再减小,达到磁饱和状态;从磁饱和状态开始减小磁场,电阻将逐渐增大(图中虚线).两条曲线不重合是因为铁磁材料具有的磁滞特性.加反向磁场与加正向磁场时的磁阻特性是对称的,如图38-2所示.两条曲线分别对应增大磁场和减小磁场时的磁阻特性. 所有多层膜结构的GMR都是由外磁场改变两铁磁层磁场的相对取向实现巨磁电阻效应, 但结构及无外磁场时的耦合状态不一定如图38-1.如自旋阀结构的GMR,由钉扎层,被钉扎层, 中间导电层和自由层构成.其中,钉扎层使用反铁磁材料,被钉扎层使用硬铁磁材料,铁磁和反铁磁材料在交换耦合作用下形成一个偏转场,此偏转场将被钉扎层的磁化方向固定,不随外磁场改变.自由层使用软铁磁材料,它的磁化方向易于随外磁场转动.这样,很弱的外磁场就会改变自由层与被钉扎层磁场的相对取向,对应于很高的灵敏度,硬盘所用的GMR磁头就采用这种结构.2.GMR磁阻特性测量恒定电压.GMR铁磁膜初始磁化方向垂直于磁场方向,调节线圈电流,从正到负逐渐减小磁感应强度,记录磁阻电流并计算磁阻. 然后再逐渐增加磁感应强度,记录对应数值. 不同外磁场强度时电阻的变化反映了GMR的材料的磁滞特性.3.GMR模拟传感器结构及电流测量输入 ?(a) 几何结构图(b) 电路连接图图38-4 GMR模拟传感器结构图将GMR构成传感器时,为了消除温度变化等环境因素对测量的影响,一般采用桥式结构, 如图38-4(b)所示.电桥结构的特点是当四个GMR对磁场的响应完全同步时,就不会有信号输出. 因此,将处在电桥对角位置的两个电阻R3、R4 覆盖一层高磁导率的材料如坡莫合金,以屏蔽外磁场对它们的影响;将电阻R1、R2 直接面对外磁场使其阻值随外磁场变化而改变;屏蔽层同时设计为磁通聚集器,它的高磁导率将磁感应线聚集在R1、R2电阻所在的空间,进一步提高了R1、R2 的磁灵敏度,如图38-4(a)所示.设桥式电路对应端的输入电压为UIN,另一对应端输出电压为UOUT,无外磁场时四个GMR的阻值均为R,当外磁场改变时电阻R1、R2 的阻值在外磁场作用下减小ΔR,则输出电压为:U ?R?? INU (38-1)OUT(2R R????)由上式可以得到GMR模拟传感器的磁电转换特性,从而对有关物理量进行测量.另外, 从图38-4(a)的几何结构还可知道,GMR被光刻成微米宽度迂回状的电阻条,以增大其电阻至k?数量级,使其在较小工作电流下得到合适的电压输出.由磁阻特性及(38-1)式可知,GMR模拟传感器在一定的范围内输出电压与磁感应强度成关系,且灵敏度高于其它磁传感器,因此,可以方便的将GMR制成磁场计,测量磁感应强度或其它与磁场相关的物理量.作为应用示例,可以用它来测量电流.用GMR传感器测量电流不用将测量仪器接入电路,不会对电路工作产生干扰,如图38-5所示。
大学近代物理实验-巨磁阻效应实验数据处理
1.实验一 学习巨磁阻传感器定标方法，用巨磁阻传感器测量弱磁场
表一 传感器工作电压为5V时，传感器输出随线圈电流变化数值表
线圈电流/A
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
传感器输出/V
0.00
0.015
0.017
0.035
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.051
0.067
0.084
传感器输出/V
0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0.00 -0.02 0.00
y = 0.7324x - 0.0022 R²= 0.9998
y = 0.6604x - 0.0006 R²= 0.9999
y = 0.5965x - 0.0019 R²= 0.9999
y = 0.5309x - 0.0018 R²= 0.9998
y = 0.4658x - 0.0012 R²= 0.9997
0.1335
0.2028
y = 0.0661x + 0.001 R²= 0.9997
0.2665
0.3218
0.3989
0.4658
2
4
6
工作电压/V
4.实验四 用巨磁阻传感器测量通电导线的电流大小
表六 巨磁阻传感器工作电压为5V时，传感器输出随被测电流变化数值表
被测电流/A
0.000 0.081 1.009 1.278 1.478 1.846
0
5
10
15
20
25
30
传感器输出/V 0.504 0.503 0.502 0.496 0.487 0.473
大学物理实验巨磁电阻效应及其应用的实验数据
-70
-21.1008
-80
-24.1152
-90
-27.1296
-100
-30.144
输出电压/mV
减小磁场 增大磁场
0.208
0.208
0.208
0.208
0.207
0.207
0.206
0.206
0.203
0.203
0.183
0.182
0.15
0.15
0.11
0.109
0.072
0.071
0.034
2173.91
1.76
2272.73 1.76
2272.73
1.71
2339.18 1.71
2339.18
1.67
2395.21 1.66
2409.64
1.7
2352.94 1.69
2366.86
1.76
2272.73 1.74
2298.85
1.85
2162.16 1.84
2173.91
1.86
2150.54 1.85
0.1
0.05
0
-40 -30 -20 -10
0
10
20
30
40
磁感应强度/高斯
GMR模拟传感器的磁电转换特性曲线
表3：GMR开关传感器的磁电转换特性测量
高电平1V
低电平-1V
开关动作
关 开
减小磁场
励磁电流/A
0.026 0.027
磁感应强度/高 斯
7.84 8.143
开关动作
关 开
增大磁场
励磁电流/A
0.035
0.018
巨磁电阻_实验报告
一、实验目的1. 了解巨磁电阻（Giant Magnetoresistance，GMR）效应的原理。
2. 通过实验，测量GMR材料的磁阻特性曲线。
3. 学习GMR传感器的基本原理和应用。
4. 掌握GMR材料在磁场测量和电流检测中的应用。
二、实验原理巨磁电阻效应是指在外磁场作用下，磁性材料的电阻率发生显著变化的现象。
当外磁场平行于材料的易磁化方向时，材料的电阻率降低；当外磁场垂直于易磁化方向时，材料的电阻率增加。
这种现象被称为巨磁电阻效应。
GMR效应的原理主要基于磁性多层膜结构的磁各向异性。
在多层膜结构中，相邻两层磁性材料的磁化方向相反，形成反平行磁结构。
当外磁场平行于膜面时，反平行磁结构稳定；当外磁场垂直于膜面时，反平行磁结构被破坏，材料的电阻率降低。
三、实验仪器与材料1. 巨磁电阻实验仪2. GMR样品3. 磁场发生器4. 数字多用表5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将GMR样品放置在磁场发生器中，调整磁场方向。
2. 通过数字多用表测量样品在不同磁场强度下的电阻值。
3. 记录数据，并绘制磁阻特性曲线。
4. 分析实验数据，探讨GMR效应的原理和应用。
五、实验结果与分析1. 磁阻特性曲线实验测得的GMR样品的磁阻特性曲线如图1所示。
从图中可以看出，当磁场方向平行于膜面时，样品的电阻率较低；当磁场方向垂直于膜面时，样品的电阻率较高。
图1 GMR样品的磁阻特性曲线2. 误差分析实验过程中可能存在的误差来源包括：（1）磁场发生器的磁场强度不稳定；（2）数字多用表的测量误差；（3）实验操作中的误差。
为了减小误差，可以采取以下措施：（1）确保磁场发生器的磁场强度稳定；（2）多次测量并取平均值；（3）提高实验操作的精度。
六、实验结论1. 通过实验验证了巨磁电阻效应的存在，并测量了GMR样品的磁阻特性曲线。
2. 磁阻特性曲线表明，当磁场方向平行于膜面时，样品的电阻率较低；当磁场方向垂直于膜面时，样品的电阻率较高。
巨磁电阻效应及其应用实验报告
巨磁电阻效应及其应用实验报告巨磁电阻效应（Giant Magneto-Resistance, GMR）是一种在金属中观察到的电阻变化现象，由于它的优异特性，使得它在信息技术领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过实验观察巨磁电阻效应，并探索其在磁存储器领域的应用。
1.实验原理2.实验器材和实验步骤实验器材:-差分放大器-稳压电源-多层膜样品-外加磁场产生器-数字万用表实验步骤:1.将多层膜样品连接到差分放大器的输入端，并将输出端连接到数字万用表。
2.连接稳压电源，并将多层膜样品置于外加磁场产生器中。
3.通过调节外加磁场的大小和方向，观察并记录差分放大器输出的电压值。
4.改变外加磁场的方向，再次观察并记录差分放大器输出的电压值。
5.重复步骤3和4，直到获得一系列不同磁场方向下的电压值。
3.实验结果和分析通过实验记录的数据，我们可以绘制出不同磁场方向下的电压-磁场曲线图。
该曲线图显示了巨磁电阻效应的存在，在磁场方向变化时，电压值也随之变化。
当磁场方向与多层膜样品的磁化方向一致时，电压值较小，而反之电压值较大。
4.应用领域巨磁电阻效应在磁存储器领域有着广泛的应用。
其中一个重要的应用是硬盘驱动器。
硬盘驱动器通过在磁头上应用磁场读取和写入信息到磁性盘片上。
巨磁电阻效应可以提高磁头的读取精度和灵敏度，从而提高硬盘驱动器的性能和存储容量。
此外，巨磁电阻效应还可以用于磁场传感器、磁记忆器等领域。
总结：本实验通过实验观察和记录，成功展示了巨磁电阻效应的存在，并探索了其在磁存储器领域的应用。
巨磁电阻效应的出现为信息技术领域带来了巨大的进步和发展。
随着对巨磁电阻效应的深入研究，相信它的应用将会越来越广泛，对信息技术的发展起到重要的推动作用。
6-巨磁电阻效应及应用
巨磁电阻效应及应用一． 实验目的理解多层膜巨磁电阻（Giant Magneto Resistance —GMR ）效应的原理，通过实验了解几种GMR 传感器的结构、特性及应用领域。
二． 实验内容1.GMR 模拟传感器的磁电转换特性测量改变螺线管励磁电流，记录传感器的输出模拟电压。
螺线管电流范围-100mA~100mA 。
由公式nI B 0μ=（n 为线圈密度，I 为流经线圈的电流强度，m H /10470-⨯=πμ）计算出磁感应强度B ，以B 为横坐标，电压表读数为纵坐标做出磁电转换特性曲线。
2.GMR 磁阻特性测量改变螺线管励磁电流，记录巨磁阻的输出电流。
螺线管电流范围-100mA~100mA （正负电流的切换需手动改变导线连接）。
根据欧姆定律计算巨磁阻的电阻，以磁感应强度B 为横坐标，磁阻为纵坐标做出磁阻特性曲线。
3.GMR 开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量改变螺线管励磁电流，记录传感器的输出开关电压。
螺线管电流在-50mA~50mA 。
以磁感应强度B 为横坐标，电压读数为纵坐标做出开关传感器的磁电转换特性曲线。
4.用GMR 模拟传感器测量电流将待测电流设为0，改变偏置磁场，使得巨磁阻输出电压最大，记录此值。
保持该偏置磁场，改变待测电流，每隔50mA 记录一次巨磁阻的输出电压。
其中，待测电流变换范围-300mA~300mA 。
改变偏置磁场，重复测量3组数据。
以电流读数为横坐标，电压表读数为纵坐标作图，分别作出4条曲线。
5.GMR 梯度传感器的特性及应用逆时针慢慢转动齿轮，当输出电压为0时记录起始角度，以后每转3度记录一次角度与电压表的读数。
转动48度齿轮转过2齿，输出电压变化2个周期。
以齿轮实际转过的度数为横坐标，电压表的度数为纵向坐标作图。
6.磁记录与读出读写模块启用前，同时按下“0/1转换”和“写确认”按键约2秒，将读写组件初始化。
将此卡有刻度区域的一面朝前，沿着箭头标识的方向插入划槽，按需要切换写“0”或写“1”，按住“写确认”按键不放，缓慢移动磁卡，根据磁卡上的刻度区域写入。
巨磁电阻效应实验数据
巨磁电阻效应实验数据简介：巨磁电阻（GMR）效应实验是探测材料或结构中电磁效应的重要方法，它直接检测物体表面电导率变化或磁导率变化的反应。
巨磁电阻（GMR）效应实验属于一种无损检测，它通过研究结构某一区域或整体的磁导率变化，来判断材料或结构的状态或识别。
实验内容：1、扫描电子显微镜（SEM）的准备工作在进行巨磁电阻（GMR）效应实验之前，必须要做好扫描电子显微镜（SEM）前期准备。
它一般包括：确定样品放置方式，空载条件和脉冲控制等，此外，还要测试样品的磁导率、电阻率等电磁性能，以及调整相应的参数，如：放电电压、电压增益等，确保试验实验结果的准确性。
2、测试样品的脉冲电流特性用扫描电子显微镜（SEM）脉冲电流测量样品表面改变（如：晶体结构、电导率等）。
脉冲电流法可以测量样品表面磁导率（GMR）的变化，并可以画出GMR在不同压力下的曲线，从而判断样品是不是存在GMR效应。
3、采用磁电实验法测试样品’s GMR通过磁电实验法，可对样品表面的GMR进行测试，从而比较磁性变化的大小，从而更加准确的测量样品的GMR值。
实验中一般通过改变磁场的力度、温度等条件来影响GMR的变化，以达到最佳的结果。
结果的分析与总结：通过上述实验，可以获得样品表面磁导率（GMR）的变化，并画出GMR曲线，可以有效的判断出样品是不是存在GMR效应，以及能够准确地测量它的GMR值。
实验结果也可以研究不同参数下GMR的变化，从而帮助研究者了解材料的物理性质，为更全面的产品设计和开发提供帮助。
最后，还需综合考虑其他巨磁电阻实验方法，对比分析，深入到材料的原理机理，以及如何改善而提高其性能的研究。
巨磁阻效应实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除巨磁阻效应实验报告篇一：巨磁电阻实验报告实验报告班姓名张涛学号1003120505指导老师徐富新实验时间20XX年5月25日，第十三周，星期日篇二：巨磁阻效应实验报告数据数据处理实验一线圈电流由零开始变化测得输出电压V和磁场b 的关系如下图示由上图可以看出2mT以下部分传感器的输出电压和磁场变化情况接近线性变化，其灵敏度K=0.1325相关系数为0.997由Rb/R0=(V+-V输出)/(V++V输出)计算出不同磁感应强度下的Rb/R0值，绘制Rb/R0-b关系图如下可以看出Rb/R0的值随磁场b增大而逐渐减小，在2mT 以后趋于饱和，Rb/R0的饱和值约为0.9。
则该传感器的电阻相对变化率(Rb-R0)/R0的最大值约为0.9-1=-0.1=-10% 实验二测量时，巨磁阻传感器工作电压V+为5.00v,线圈电流为0.06A。
利用实验所得数据作V输出—cosθ关系图如下示：从图中可以看出在cosθ=0.6附近有一个瑕点外，具有较良好的线性关系V=0.1441cosθ，相关系数为0.9986，即传感器的输出电压与传感器敏感轴—磁场间夹角θ成余弦关系。
问题思考1.如何避免地磁场影响，并解释原因。
本次实验中亥姆霍兹线圈产生磁场来验证材料在有无磁场的情况下电阻的变化，必然会受到地磁场的影响，故我们在实验过程中每次旋转角度后，应重新调零，减小每次旋转角度地磁场对实验误差的积累。
篇三：巨磁电阻效应及其应用实验报告巨磁电阻效应及其应用【实验目的】1、了解gmR效应的原理2、测量gmR模拟传感器的磁电转换特性曲线3、测量gmR的磁阻特性曲线4、用gmR传感器测量电流5、用gmR梯度传感器测量齿轮的角位移，了解gmR转速（速度）传感器的原理【实验原理】根据导电的微观机理，电子在导电时并不是沿电场直线前进，而是不断和晶格中的原子产生碰撞（又称散射），每次散射后电子都会改变运动方向，总的运动是电场对电子的定向加速与这种无规散射运动的叠加。
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1.GMR
实验数据及由公式B = μ0nI算得的磁感应强度如下表所示：（n=24000匝/m）
励磁电流I1(mA)
磁感应强度B
输出电压U（V）
励磁电流I1(mA)
磁感应强度B
输出电压U（V）
100
30.15928947
0.265
-100
-30.15928947
0.263
90
27.14336053
0.264
1.821
2196.595277
40
12.06371579
1.855
2156.334232
50
15.07964474
1.89
2116.402116
60
18.09557368
1.924
2079.002079
70
21.11150263
1.955
2046.035806
80
24.12743158
1.971
2029.426687
0.0966
-40
-12.06371579
0.1322
40
12.06371579
0.1331
-50
-15.07964474
0.1688
50
15.07964474
0.1691
-60
-18.09557368
0.203
60
18.09557368
0.204
-70
-21.11150263
0.233
70
21.11150263
0.0389
-10
-3.015928947
0.0387
0
0
0.0088
0
0
0.0085
-10
-3.015928947
0.0273
10
3.015928947
0.0291
-20
-6.031857895
0.0591
20
6.031857895
0.061
-30
-9.047786842
0.0951
30
9.047786842
2263.723826
0
0
1.739
2300.172513
-10
-3.015928947
1.751
2284.408909
-20
-6.031857895
1.78
2247.191011
-30
-9.047786842
1.813
2206.287921
-40
-12.06371579
1.848
2164.502165
0.233
-80
-24.12743158
0.252
80
24.12743158
0.251
-90
-27.14336053
0.260
90
27.14336053
0.260
-100
-30.15928947
0.263
100
30.15928947
0.252
以B为横坐标，输出电压U为纵坐标，作图得：
误差分析：
（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内，反应在图像上就是最低处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；
90
27.14336053
1.981
2019.182231
100
30.15928947
1.983
2017.145739
作图如下：
误差分析：
（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负0.2mA以内，反应在图像上就是最高处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；
-50
-15.07964474
2
2123.142251
-60
-18.09557368
1.918
2085.505735
-70
-21.11150263
1.95
2051.282051
-80
-24.12743158
1.97
2030.456853
-90
-27.14336053
1.981
2019.182231
-100
-90
-27.14336053
0.262
80
24.12743158
0.258
-80
-24.12743158
0.256
70
21.11150263
0.242
-70
-21.11150263
0.240
60
18.09557368
0.216
-60
-18.09557368
0.214
50
15.07964474
0.184
（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；
（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；
2.
根据实验数据由公式B = μ0nI算得的磁感应强度，由R=U/I算得的电阻
如下表所示：（磁阻两端电压U=4V）
励磁电流I1(mA)
1.935
2067.183463
50
15.07964474
1.902
2103.049422
40
12.06371579
1.868
2141.327623
30
9.047786842
1.833
2182.214948
20
6.031857895
1.798
2224.694105
10
3.015928947
1.767
-20
-6.031857895
1.798
2224.694105
-10
-443439
0
0
1.739
2300.172513
10
3.015928947
1.759
2274.019329
20
6.031857895
1.788
2237.136465
30
9.047786842
-50
-15.07964474
0.182
40
12.06371579
0.1489
-40
-12.06371579
0.1469
30
9.047786842
0.1118
-30
-9.047786842
0.1105
20
6.031857895
0.0741
-20
-6.031857895
0.0738
10
3.015928947
-70
-21.11150263
1.958
2042.900919
-60
-18.09557368
1.93
2072.53886
-50
-15.07964474
1.901
2104.155708
-40
-12.06371579
1.863
2147.074611
-30
-9.047786842
1.832
2183.406114
-30.15928947
1.981
2019.182231
励磁电流 I1(mA)
磁感应强度 B
磁阻电流 I（mA）
磁阻R（Ω）
-100
-30.15928947
1.981
2019.182231
-90
-27.14336053
1.98
2020.20202
-80
-24.12743158
1.972
2028.397566
磁感应强度B
磁阻电流 I（mA）
磁阻R（Ω）
100
30.15928947
1.985
2015.11335
90
27.14336053
1.982
2018.163471
80
24.12743158
1.979
2021.22284
70
21.11150263
1.962
2038.735984
60
18.09557368