2018-03-10
Науково-дослідний сайт В'ячеслава Горчіліна
Всі статті
Феромагнітний діод
З подачі і легкої руки Дмитра С. (skype: dimi.dimi777), на основі спинтронных ефектів [1], автором був виявлений досить простий спосіб отримання струмів зміщення. Розділ фізики, що займається цією проблематикою, такий струм називає струмом спін-поляризованих електронів. В роботі [2] наводиться таке опис і спосіб його генерації:

Для створення спинтронного пристрою необхідно наявність двох її основних компонентів — джерела спін-поляризованих електронів (тобто джерела, генеруючого електрони переважно одного напрямку спина) та приймаючої системи, чутливої до спину поляризованих електронів (спиновый детектор). Маніпуляція спінами електронів в процесі транспорту між джерелом і детектором реалізується за допомогою зовнішнього магнітного поля або за допомогою ефективних полів, викликаних спін-орбітальними взаємодіями. Найпростіший спосіб генерації спін-поляризованого струму — пропускання струму через феромагнітний матеріал. Типовий ГМС-прилад (прилад на основі гігантського магнітоопору) складається принаймні з двох шарів феромагнітного матеріалу і розділяє їх проводить немагнітного шару. У тому випадку, якщо вектори намагнічування феромагнітних шарів направлені, електричне опір буде мінімальним (відповідно, буде спостерігатися найбільше значення сили протікаючого струму); у разі протилежної спрямованості векторів намагніченості значення струму буде мінімальним.

Автор знайшов більш просте рішення — використання феромагнітного кільця (FR1) з підключеними до нього двома струмопровідними элекродами (див. малюнок). Для отримання ефекту необхідний генератор виробляє короткі однополярні імпульси амплітудою 10-15В (G1 на малюнку). Через контакти феромагнетика він підключається до конденсатора ємністю C1 47-100 мкФ. Напруга на ньому контролюється за допомогою вольтметра постійного струму V1.
Схема подключения ферромагнитного диода, как источника спин-поляризованных электронов
На генераторі потрібно встановити тривалість імпульсів (duty cycle) 1-10%, причому, чим менше буде цей параметр, тим краще буде проявлятися ефект. Частота генератора повинна бути в межах 300-500кГц і її потрібно буде підібрати для досягнення максимального ефекту. При замкнутих контактах вимикача SW1 напруга на конденсаторі буде становити 0.06-0.6 В залежності від duty cycle. Якщо ж їх розімкнути, то це напруга зросте в кілька разів, що зовсім ніяк не пояснюється за допомогою класичної радіоелектроніки. Ефект буде менше, якщо паралельно SW1 поставити активний опір — чим воно менше, тим слабше буде ефект.
Феритове кільце для цього експерименту потрібно вибирати з проникністю 2000-3000НМ і діаметром 15-30мм. У двох поруч розташованих місцях його потрібно обхопити мідним дротом — це і будуть струмопровідні контакти (на малюнку вони зображені помаранчевими майданчиками). Що цікаво — активний опір між цими контактами, виміряний омметром, може становити 5-6кОм, але по всій видимості, при подачі коротких імпульсів на цей перехід, воно змінюється.

© Горчилин В'ячеслав, 2018 р.
* Передрук статті можлива за умови встановлення посилання на цей сайт та додержанням авторських прав

« Назад
2009-2018 © Vyacheslav Gorchilin