МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

Изменение электрич. сопротивления тв. проводников под действием внеш. магн. поля Н. Различают поперечный М. э., при к-ром электрич. ток I течёт перпендикулярно магн. полю Н, и продольный М. э. (I||Н). Причина М. э.— искривление траекторий носителей тока в магн. поле (см. ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ). Относительное поперечное изменение сопротивления (Dr/r)^ при комнатных темп-pax мало: у хороших металлов (Dr/r)^ = 10-4 при Н = 104 Э. Исключение — Bi, у к-рого (Dr/r)^»2 при H=3•104 Э. Это позволяет использовать его для измерения магн. поля (см. МАГНИТОМЕТР). У полупроводников (Dr/r)^ =10-2—10 и существенно зависит от концентрации примесей и от темп-ры, напр. у достаточно чистого Ge (Dr/r)^=3 при T=90 К и H=1,8•104 Э.

Понижение темп-ры и увеличение Н приводит к увеличению (Dr/r)^. П. Л. Капица в 1927, используя сильные магн. поля (в неск. сотен тысяч Э) при темп-ре жидкого азота, обнаружил у большого числа металлов и в широком интервале полей линейную зависимость (Dr/r)^ от Н (з а к о н К а п и ц ы). В слабых полях (Dr/r)^ пропорц. Н2. Коэфф. пропорциональности обычно положителен, т. е. сопротивление растёт с увеличением магн. поля; исключение составляет ферромагнетики (см. КОНДО ЭФФЕКТ). Т. к. сопротивление чувствительно к кол-ву примесей и дефектов в крист. решётке, а также к темп-ре, то измерения (на определ. образце, при определ. темп-ре) могут приводить к разным зависимостям r от Н. Эксперим. данные для металлов удобно описывать, выразив (Dr/r) в виде ф-ции от Hэф=H(r300/r),. где r300— сопротивление данного металла при комнатной темп-ре (300 К) и H=0, а r — при темп-ре эксперимента и при H=0. При этом разл. данные, относящиеся к одному металлу, укладываются на одну прямую (п р а в и л о К о л е р а). Резкая анизотропия сопротивления в сильных магн. полях (у Au, Ag, Cu, Sn и др. небольшое изменение ориентации магн. поля может привести к изменению r иногда в 1000 раз) означает анизотропию Ферми поверхности (небольшая анизотропия соответствует изотроп. поверхности Ферми). Если с ростом Н для всех направлений r не стремится к «насыщению» — не перестаёт расти (Bi, As и др.), то эл-ны и дырки содержатся в проводнике в равном кол-ве. Стремление к насыщению означает преобладание носителей одного типа.

М. э. используется для исследования электронного энергетич. спектра и механизма рассеяния носителей тока в проводниках, а также для измерения магн. полей.