galvanomagnetic是什麼意思，galvanomagnetic的意思翻譯、用法、同義詞、例句

galvanomagnetic英标

英:/',ɡælvənəʊmæɡ'netɪk/ 美:/'ˈɡælvənoʊmæɡˈnetɪk/

常用詞典

例句

同義詞

專業解析

galvanomagnetic 是一個物理學和工程學領域的專業術語，特指電流（galvano-）與磁場（magnetic）相互作用時在導電材料中産生的一類物理效應。這些效應表現為材料電學性質（如電阻率、電導率）在磁場作用下的變化，其核心原理是磁場對運動電荷（載流子）施加的洛倫茲力改變了電荷的流動路徑。

詳細解釋與原理

1. 核心機制：洛倫茲力偏轉 當電流（由自由電子或空穴等載流子的定向運動形成）通過置于磁場中的導體或半導體時，運動的載流子會受到垂直于其運動方向和磁場方向的洛倫茲力（$ vec{F_L} = q (vec{v} times vec{B}) $）。這個力導緻載流子的運動軌迹發生偏轉，不再沿外加電場的方向直線前進。這種偏轉改變了電流的分布和路徑長度，宏觀上表現為材料的電阻或電導率發生變化，且通常具有方向依賴性（各向異性），需要用張量來描述電導率 。

2. 主要子效應

   • 霍爾效應 (Hall Effect)： 這是最著名的galvanomagnetic效應。當電流垂直于磁場流過材料時，洛倫茲力使載流子橫向偏轉，在垂直于電流和磁場的方向上積累電荷，形成橫向電場（霍爾電場）和電勢差（霍爾電壓）。霍爾效應是測量載流子濃度、類型（電子或空穴）和遷移率的關鍵手段，廣泛應用于磁場傳感器、電流傳感器和位置檢測 。
   • 磁阻效應 (Magnetoresistance)： 泛指材料的電阻率隨外加磁場變化的現象。根據具體機制可分為：
     • 物理磁阻/正常磁阻： 所有材料在磁場下電阻都會略微增加，源于載流子路徑因偏轉而增長。
     • 幾何磁阻： 在特定形狀（如長寬比小）的樣品中，霍爾電場未能完全補償洛倫茲力，導緻顯著電阻增加。
     • 各向異性磁阻 (AMR)： 鐵磁材料的電阻隨電流方向與内部磁化方向夾角變化的現象。
     • 巨磁阻 (GMR)、隧穿磁阻 (TMR)： 在磁性多層膜結構中發現的、由自旋相關輸運導緻的巨大電阻變化效應（雖然它們也涉及磁場，但通常被單獨分類，其機制更依賴于自旋而非單純的洛倫茲力偏轉）。

應用領域

galvanomagnetic效應在現代科技中有廣泛應用：

• 磁場傳感： 霍爾傳感器是測量靜态和動态磁場的主力器件，用于電機控制、位置檢測、電流檢測（鉗形表）、電子羅盤等 。
• 數據存儲： GMR和TMR效應是硬盤驅動器讀取磁頭的核心技術，極大地提高了存儲密度 。
• 半導體表征： 霍爾測量是确定半導體材料載流子濃度、遷移率和導電類型（n型或p型）的标準方法 。
• 基礎物理研究： 研究材料在強磁場、低溫下的量子輸運行為，如量子霍爾效應（雖屬量子現象，但源于經典霍爾效應的量子化） 。

引用來源

1. 《物理學百科全書》或《凝聚态物理學術語詞典》 (例如：Springer Materials Science Handbooks) - 提供基礎定義和機制解釋。
2. 美國物理學會 (APS) 期刊 (如 Physical Review B) 或 IEEE Sensors Journal - 包含霍爾效應原理、傳感器設計與應用的詳細研究論文和綜述。
3. 磁電子學 (Spintronics) 綜述文獻或專著 (例如：由 Academic Press 或 Wiley 出版) - 深入讨論磁阻效應（AMR, GMR, TMR）及其應用。
4. 大學物理系或電氣工程系關于固體物理/半導體物理的課程講義 (例如：MIT OpenCourseWare, Stanford EE Materials) - 解釋霍爾效應測量和載流子輸運理論。

網絡擴展資料

galvanomagnetic 是一個由“galvano-”（電流相關）和“magnetic”（磁）組成的複合詞，指電流與磁場相互作用産生的現象。以下是詳細解釋：

1. 核心定義
   該詞描述物質在同時存在電流和磁場時表現出的電磁特性，例如電導率、電阻等物理量的變化。典型現象包括霍爾效應（電流通過導體時，磁場導緻橫向電壓差）。

2. 詞源與構成

   • Galvano-：源自意大利科學家伽伐尼（Luigi Galvani），代表與電流或電化學反應相關。
   • Magnetic：指磁場或磁學特性。
     組合後強調電流與磁場的耦合作用。

3. 應用領域
   這類效應在傳感器技術（如霍爾傳感器）、半導體材料研究及電磁測量中具有重要價值，常用于檢測磁場強度或電流分布。

4. 相關術語

   • 霍爾效應：最典型的galvanomagnetic現象，用于測量磁場或材料載流子濃度。
   • 磁阻效應：材料電阻因磁場變化而改變的現象，也屬于此類相互作用。

如需進一步了解具體公式或實驗原理，可參考電磁學相關文獻或物理教材。

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