Magnetoresistance
চৌম্বকীয় প্রতিরোধ হল একটি উপাদানের (প্রায়শই ফেরোম্যাগনেটিক) বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্রে তার বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের মান পরিবর্তন করার প্রবণতা। বিভিন্ন ধরনের প্রভাব রয়েছে যাকে চৌম্বকীয় প্রতিরোধ বলা যেতে পারে। কিছু কিছু বাল্ক অ-চৌম্বকীয় ধাতু এবং অর্ধপরিবাহীতে ঘটে, যেমন জ্যামিতিক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ, শুবনিকভ-ডি হাস দোলন, বা ধাতুতে সাধারণ ধনাত্মক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ। অন্যান্য প্রভাবগুলি চৌম্বকীয় ধাতুগুলিতে ঘটে, যেমন ফেরোম্যাগনেটগুলিতে নেতিবাচক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ বা অ্যানিসোট্রপিক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ (এএমআর)। পরিশেষে, মাল্টিকম্পোনেন্ট বা মাল্টিলেয়ার সিস্টেমে (যেমন। চৌম্বক সুড়ঙ্গ সংযোগস্থল), দৈত্য চৌম্বক প্রতিরোধ (জি. এম. আর), সুড়ঙ্গ চৌম্বক প্রতিরোধ (টি. এম. আর), বিশাল চৌম্বক প্রতিরোধ (সি. এম. আর) এবং অসাধারণ চৌম্বক প্রতিরোধ (ই. এম. আর) পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। 1856 সালে লর্ড কেলভিন নামে পরিচিত উইলিয়াম থমসন প্রথম চৌম্বকীয় প্রভাব আবিষ্কার করেন, কিন্তু তিনি কোনও কিছুর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধকে 5 শতাংশের বেশি কমাতে পারেননি। আজ, সেমিমেটাল এবং ঘনীভূত বলয় ই. এম. আর কাঠামো সহ সিস্টেমগুলি পরিচিত। এগুলিতে, একটি চৌম্বক ক্ষেত্র মাত্রার ক্রম অনুসারে প্রতিরোধকে সামঞ্জস্য করতে পারে। যেহেতু বিভিন্ন প্রক্রিয়া প্রতিরোধকে পরিবর্তন করতে পারে, তাই এটি সরাসরি চৌম্বক ক্ষেত্রের উপর নির্ভর করে এমন পরিস্থিতিগুলি আলাদাভাবে বিবেচনা করা দরকারী (যেমন। জ্যামিতিক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ এবং মাল্টিব্যান্ড চৌম্বকীয় প্রতিরোধ) এবং যেখানে এটি পরোক্ষভাবে চৌম্বকীয়করণের মাধ্যমে তা করে (যেমন। এএমআর এবং টিএমআর)। আবিষ্কার উইলিয়াম থমসন (লর্ড কেলভিন) 1856 সালে প্রথম সাধারণ চৌম্বকীয় প্রতিরোধের আবিষ্কার করেন। তিনি লোহার টুকরোগুলি নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করেন এবং আবিষ্কার করেন যে, যখন বিদ্যুৎ চৌম্বক বলের সমান দিকে থাকে তখন প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং যখন বিদ্যুৎ চৌম্বক বলের 90° এ থাকে তখন হ্রাস পায়। তারপরে তিনি নিকেলের সাথে একই পরীক্ষা করেছিলেন এবং দেখতে পান যে এটি একইভাবে প্রভাবিত হয়েছিল তবে প্রভাবের মাত্রা আরও বেশি ছিল। এই প্রভাবকে অ্যানিসোট্রপিক চৌম্বক প্রতিরোধ (এ. এম. আর) বলা হয়। 2007 সালে, অ্যালবার্ট ফার্ট এবং পিটার গ্রুনবার্গ যৌথভাবে বিশাল চৌম্বকীয় প্রতিরোধের আবিষ্কারের জন্য নোবেল পুরস্কার লাভ করেন। জ্যামিতিক চৌম্বক প্রতিরোধ বৈদ্যুতিক প্রবাহের উপর চৌম্বক ক্ষেত্রের সরাসরি ক্রিয়ার কারণে চৌম্বক প্রতিরোধের একটি উদাহরণ একটি করবিনো ডিস্কে অধ্যয়ন করা যেতে পারে (চিত্র দেখুন)। এটি নিখুঁতভাবে পরিবাহী রিম সহ একটি পরিবাহী অ্যানুলাস নিয়ে গঠিত। চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়া, ব্যাটারিটি রিমগুলির মধ্যে একটি রেডিয়াল বিদ্যুৎ প্রবাহিত করে। যখন অ্যানুলাসের সমতলে লম্বভাবে একটি চৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, (পৃষ্ঠার ভিতরে বা বাইরে) তখন লরেঞ্জ বলের কারণে তড়িৎপ্রবাহের একটি বৃত্তাকার উপাদানও প্রবাহিত হয়। 1886 সালে বোল্টজম্যানের সাথে এই সমস্যার প্রাথমিক আগ্রহ শুরু হয় এবং 1911 সালে করবিনো দ্বারা স্বাধীনভাবে পুনরায় পরীক্ষা করা হয়। একটি সহজ মডেলে, ধরুন লরেঞ্জ বলের প্রতিক্রিয়া একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের জন্য একই, বাহক বেগ v দ্বারা দেওয়া হয়ঃ যেখানে μ হল বাহক গতিশীলতা। বেগের জন্য সমাধান করতে গিয়ে আমরা দেখতে পাইঃ যেখানে বি-ক্ষেত্রের কারণে (এই ক্ষেত্রের লম্ব গতির জন্য) গতিশীলতার কার্যকর হ্রাস স্পষ্ট। চৌম্বক ক্ষেত্র বৃদ্ধির সাথে সাথে বৈদ্যুতিক প্রবাহ (বেগের রেডিয়াল উপাদানের আনুপাতিক) হ্রাস পাবে এবং তাই যন্ত্রটির প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পাবে। সমালোচনামূলকভাবে, এই চৌম্বকীয় পরিস্থিতি যন্ত্রের জ্যামিতি এবং বর্তমান রেখার উপর সংবেদনশীলভাবে নির্ভর করে এবং এটি চৌম্বকীয় উপকরণের উপর নির্ভর করে না। একটি একক বাহক প্রকারের অর্ধপরিবাহীতে, চৌম্বক প্রতিরোধের অনুপাত (1 + (μB) 2), যেখানে μ হল অর্ধপরিবাহী গতিশীলতা (একক m2·V−1·s−1 বা T−1) এবং B হল চৌম্বক ক্ষেত্র (একক টেসলাস)। ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড, একটি উচ্চ গতিশীলতার অর্ধপরিবাহীর উদাহরণ, 300 কেলভিন-এ 4 মি2·ভি−1·এস−1-এর উপরে একটি ইলেক্ট্রন গতিশীলতা থাকতে পারে। সুতরাং একটি 0.25 টি ক্ষেত্রে, উদাহরণস্বরূপ চৌম্বকীয় প্রতিরোধের বৃদ্ধি হবে 100%। অ্যানিসোট্রপিক চৌম্বকীয় প্রতিরোধ (এ. এম. আর) থমসন-এর পরীক্ষাগুলি এ. এম. আর-এর একটি উদাহরণ, যা এমন একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্য যেখানে বৈদ্যুতিক প্রবাহের দিক এবং চৌম্বকীয়তার দিকের মধ্যে কোণের উপর বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের নির্ভরতা লক্ষ্য করা যায়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রে চুম্বকায়ন এবং ঘূর্ণন-কক্ষপথের মিথস্ক্রিয়ার একযোগে ক্রিয়া থেকে প্রভাবটি উদ্ভূত হয় (অ-কোলিনিয়ার চৌম্বকীয় ক্রম সম্পর্কিত ব্যতিক্রমগুলি সত্ত্বেও, সেক দেখুন। 4 (খ) পর্যালোচনায়) এবং এর বিস্তারিত প্রক্রিয়া উপাদানের উপর নির্ভর করে। এটি উদাহরণস্বরূপ চৌম্বককরণের দিকে ইলেকট্রনগুলির এস-ডি বিচ্ছুরণের বৃহত্তর সম্ভাবনার কারণে হতে পারে (যা প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়)। মোট প্রভাব (বেশিরভাগ উপকরণের ক্ষেত্রে) হল যে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের সর্বাধিক মান থাকে যখন তড়িৎপ্রবাহের দিক প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের সমান্তরাল হয়। নতুন পদার্থের এ. এম. আর-এর তদন্ত করা হচ্ছে এবং কিছু ইউরেনিয়াম (তবে অন্যথায় বেশ প্রচলিত) ফেরোম্যাগনেটিক যৌগে 50 শতাংশ পর্যন্ত মাত্রা লক্ষ্য করা গেছে। খুব সম্প্রতি, চরম এ. এম. আর সহ উপকরণগুলি অযৌক্তিক প্রক্রিয়া দ্বারা চালিত হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে যেমন চৌম্বকীয় মুহুর্তগুলি ঘোরানোর মাধ্যমে উদ্ভূত ধাতব-নিরোধক রূপান্তর (চৌম্বকীয় মুহুর্তের কিছু দিকের জন্য, সিস্টেমটি অর্ধ-ধাতব, অন্যান্য দিকের জন্য একটি ফাঁক খোলে)। পলিক্রিস্টালাইন ফেরোম্যাগনেটিক উপকরণগুলিতে, এএমআর শুধুমাত্র চুম্বকায়ন এবং বর্তমান দিকের মধ্যবর্তী কোণের উপর নির্ভর করতে পারে এবং (যতক্ষণ পর্যন্ত উপাদানটির প্রতিরোধকতা একটি র্যাঙ্ক-টু টেনসর দ্বারা বর্ণনা করা যায়), এটি অবশ্যই অনুসরণ করতে হবে যেখানে ফিল্মের (অনুদৈর্ঘ্য) প্রতিরোধকতা রয়েছে এবং যথাক্রমে এবং এর জন্য প্রতিরোধকতা রয়েছে। অনুদৈর্ঘ্য প্রতিরোধের সাথে যুক্ত, প্ল্যানার হল প্রভাবকে (কিছুটা বিভ্রান্তিকরভাবে [1]) ডাব করা ট্রান্সভার্সাল প্রতিরোধকতাও রয়েছে। মোনোক্রিস্টালগুলিতে, প্রতিরোধকতা পৃথকভাবেও নির্ভর করে। অ-রৈখিক বৈশিষ্ট্য এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের মেরুতা সনাক্ত করতে অক্ষমতার জন্য, সেন্সরগুলির জন্য নিম্নলিখিত কাঠামোটি ব্যবহার করা হয়। এটি অ্যালুমিনিয়াম বা সোনার ডোরাকাটা নিয়ে গঠিত যা পারমালয়ের একটি পাতলা ফিল্মের (একটি ফেরোম্যাগনেটিক উপাদান যা এএমআর প্রভাব প্রদর্শন করে) উপর 45° কোণে বাঁকানো থাকে। এই কাঠামোটি বিদ্যুৎকে পাতলা আবরণের "সহজ অক্ষ" বরাবর প্রবাহিত না হতে বাধ্য করে, তবে 45° কোণে। প্রতিরোধের নির্ভরতার এখন একটি স্থায়ী অফসেট রয়েছে যা নাল পয়েন্টের চারপাশে রৈখিক। এর চেহারার কারণে, এই ধরনের সেন্সরকে 'নাপিত খুঁটি' বলা হয়। পৃথিবীর চৌম্বক ক্ষেত্র (বৈদ্যুতিন কম্পাস) পরিমাপের জন্য, বৈদ্যুতিক প্রবাহ পরিমাপের জন্য (পরিবাহীর চারপাশে তৈরি চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপ করে), ট্রাফিক সনাক্তকরণের জন্য এবং রৈখিক অবস্থান এবং কোণ সংবেদনশীলতার জন্য এএমআর প্রভাব সেন্সরগুলির একটি বিস্তৃত বিন্যাসে ব্যবহৃত হয়। সবচেয়ে বড় এ. এম. আর সেন্সর প্রস্তুতকারক হল হানিওয়েল, এন. এক্স. পি সেমিকন্ডাক্টরস, এস. টি. মাইক্রোইলেক্ট্রনিক্স এবং সেনসিটেক জি. এম. বি. এইচ। তাত্ত্বিক দিক হিসাবে, আই। এ. ক্যাম্পবেল, এ. ফার্ট এবং ও. জাওল (সিএফজে) এস-এস এবং এস-ডি বিক্ষেপণ প্রক্রিয়ার সাথে দ্বি-বর্তমান মডেল ব্যবহার করে নি-ভিত্তিক মিশ্র ধাতুগুলির জন্য এএমআর অনুপাতের একটি অভিব্যক্তি অর্জন করেছেন, যেখানে এস একটি পরিবাহী ইলেক্ট্রন এবং ডি স্পিন-কক্ষপথের মিথস্ক্রিয়ার সাথে 3 ডি অবস্থা। এএমআর অনুপাতটি এবং, যেখানে হিসাবে প্রকাশ করা হয়, এবং একটি ঘূর্ণন-কক্ষপথ সংযোগ ধ্রুবক (তথাকথিত), একটি বিনিময় ক্ষেত্র এবং ঘূর্ণনের জন্য একটি প্রতিরোধকতা, যথাক্রমে। এছাড়াও, সম্প্রতি, সাতোশি কোকাডো এবং অন্যান্যরা। সিএফজে তত্ত্বকে আরও সাধারণভাবে প্রসারিত করে 3ডি ট্রানজিশন-মেটাল ফেরোম্যাগনেটের জন্য এএমআর অনুপাতের সাধারণ অভিব্যক্তি অর্জন করেছেন। সাধারণ অভিব্যক্তিটি অর্ধ-ধাতুর ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা যেতে পারে। আরও দেখুন বিশাল চৌম্বকীয় প্রতিরোধ টানেল চৌম্বকীয় প্রতিরোধ বিশাল চৌম্বকীয় প্রতিরোধ অসাধারণ চৌম্বকীয় প্রতিরোধ চৌম্বকীয় র্যান্ডম-অ্যাক্সেস মেমরি পাদটীকা 1। (সাধারণ) হল প্রভাব চৌম্বক ক্ষেত্রের বিপরীতমুখী হওয়ার উপর চিহ্ন পরিবর্তন করে এবং এটি লরেঞ্জ বলের কারণে একটি কক্ষীয় প্রভাব (ঘূর্ণনের সাথে সম্পর্কিত নয়)। ট্রান্সভার্সাল এ. এম. আর (প্ল্যানার হল এফেক্ট) চিহ্ন পরিবর্তন করে না এবং এটি ঘূর্ণন-কক্ষপথের মিথস্ক্রিয়ার কারণে ঘটে। তথ্যসূত্র ম্যাগনেটিক অর্ডারিং স্পিনট্রনিক্স ভিডিও ক্লিপ সম্বলিত নিবন্ধ