Τι είναι η μαγνητική αντίσταση;

Η ιδιότητα της μαγνητοαντίστασης είναι η ικανότητα να αλλάζει η διαδρομή των ηλεκτρικών ρευμάτων που διέρχονται από ένα αντικείμενο εισάγοντας ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Το επίπεδο της ανισότροπης μαγνητοαντίστασης (AMR) ή ο ρυθμός με τον οποίο τα σωματίδια καμπυλώνονται προς άλλη κατεύθυνση λόγω της παρουσίας μαγνητών, ποικίλλει ανάλογα με τη σχετική αγωγιμότητα του υλικού που δοκιμάζεται. Αυτή η εφαρμογή επιτρέπει στον ηλεκτρισμό να περάσει πάνω από μια μεγαλύτερη επιφάνεια ενός αντικειμένου για να αυξήσει τη συνολική του αντίσταση σε μοριακό επίπεδο. Χρησιμοποιώντας διαφορετικά στοιχεία ως μεταβλητές, μπορεί να εφαρμοστεί ένας τύπος για τον υπολογισμό της πραγματικής αντιστασιακής επίδρασης, η οποία επιτρέπει σε πολλές βιομηχανίες να προσδιορίσουν ποιοι τύποι υλικών θα ταίριαζαν καλύτερα στα προϊόντα τους.

Καθώς έχουν γίνει πολλές ανακαλύψεις σε αυτό το πεδίο της επιστήμης από την ανακάλυψή του το 1856 από τον Ιρλανδό εφευρέτη Λόρδο Κέλβιν, αυτή η αρχή σήμερα αναφέρεται συχνά ως συνηθισμένη μαγνητική αντίσταση (OMR). Η κολοσσιαία μαγνητοαντίσταση (CMR) ήταν η επόμενη ταξινόμηση που προσαρμόστηκε και χρησιμοποιείται για να περιγράψει μέταλλα όπως η ικανότητα του οξειδίου του περοβσκίτη να μεταβάλλει την αντίσταση σε πολύ μεγαλύτερα επίπεδα από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως. Μόλις στα τελευταία μέρη του 20ου αιώνα αυτή η τεχνολογία επεκτάθηκε ακόμη περισσότερο.

Το 1988, τόσο ο Albert Fert όσο και ο Peter Grünberg ανακάλυψαν ανεξάρτητα την εφαρμογή της γιγαντιαίας μαγνητοαντίστασης (GMR), η οποία περιλαμβάνει στοίβαξη λεπτών ως προς το χαρτί μεταλλικών στρωμάτων σιδηρομαγνητικών και μη μαγνητικών στοιχείων για να αυξηθεί ή να μειωθεί η συνολική αντίσταση μέσα στα αντικείμενα. Η μαγνητοαντίσταση σήραγγας (TMR) πηγαίνει αυτή την ιδέα ένα βήμα παραπέρα, αναγκάζοντας τα ηλεκτρόνια να στριφογυρίζουν κάθετα, με την ικανότητα να υπερβαίνουν τον μη μαγνητικό μονωτή. Ο μονωτήρας αποτελείται συνήθως από κρυσταλλικό οξείδιο του μαγνησίου, το οποίο μέχρι πρόσφατα θεωρείτο ότι παραβιάζει τους φυσικούς νόμους της κλασικής φυσικής. Αυτό το κβαντομηχανικό φαινόμενο επιτρέπει σε πολλές βιομηχανίες να εφαρμόσουν τεχνολογίες TMR που διαφορετικά θα ήταν αδύνατες.

Ίσως το πιο συνηθισμένο παράδειγμα μαγνητοαντίστασης είναι η εφαρμογή σκληρών δίσκων σε συστήματα υπολογιστών. Αυτή η τεχνολογία επιτρέπει στη συσκευή τόσο να διαβάζει όσο και να γράφει δεδομένα σε μεγάλους όγκους, καθώς τα ενσωματωμένα μικροσκοπικά πηνία θέρμανσης επιτρέπουν ανώτερο έλεγχο ενώ ο σκληρός δίσκος βρίσκεται σε λειτουργία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερες συνολικές χωρητικότητες αποθήκευσης με λιγότερο συχνή απώλεια δεδομένων. Χρησιμοποιείται επίσης για την ενίσχυση της πρώτης γενιάς μη πτητικής μνήμης, η οποία διατηρεί δεδομένα ακόμη και όταν δεν υπάρχει πηγή ενέργειας.