Cómo funciona la detección magnetorresistiva.

Descubre cómo funciona la detección magnetorresistiva, desde el efecto magnetorresistivo anisotrópico hasta el gigante. Aplicaciones y avances en esta tecnología.

Introducción a la detección magnetorresistiva

La detección magnetorresistiva es una tecnología utilizada en diversos dispositivos y sistemas para medir campos magnéticos y detectar cambios en la resistencia eléctrica en presencia de un campo magnético externo. Esta técnica se basa en el efecto magnetorresistivo, descubierto en la década de 1850 por William Thomson y William Thomson (Lord Kelvin) en el Reino Unido.

El efecto magnetorresistivo se refiere al cambio en la resistencia eléctrica de un material cuando se somete a un campo magnético. Este cambio en la resistencia puede ser lineal o no lineal, dependiendo del tipo de material y del efecto magnetorresistivo específico que se utilice. En general, la detección magnetorresistiva se basa en dos tipos principales de efectos magnetorresistivos: el efecto magnetorresistivo anisotrópico (AMR) y el efecto magnetorresistivo gigante (GMR).

Efecto Magnetorresistivo Anisotrópico (AMR)

El efecto magnetorresistivo anisotrópico se observa en materiales ferromagnéticos y se basa en el cambio de la resistividad eléctrica cuando las direcciones de la corriente eléctrica y el campo magnético externo son diferentes. En otras palabras, la resistencia eléctrica de un material ferromagnético puede variar dependiendo de la orientación relativa de la corriente y el campo magnético aplicados.

El AMR se utiliza comúnmente en la fabricación de cabezas de lectura/escritura de discos duros y en sensores magnéticos. Estos sensores constan de una fina película de material ferromagnético con una resistencia eléctrica que cambia proporcionalmente al campo magnético aplicado. Al medir la resistencia, se puede determinar la intensidad del campo magnético y detectar cambios en su dirección.

En la siguiente parte de este artículo, exploraremos el efecto magnetorresistivo gigante y su aplicación en la detección magnetorresistiva.

Efecto Magnetorresistivo Gigante (GMR)

El efecto magnetorresistivo gigante es un fenómeno que se observa en estructuras de capas delgadas compuestas por materiales ferromagnéticos y no magnéticos. Este efecto se descubrió en la década de 1980 y ha revolucionado la tecnología de almacenamiento de datos, especialmente en la fabricación de discos duros de alta capacidad.

En el GMR, el cambio en la resistencia eléctrica es mucho más pronunciado que en el AMR. Esto se debe a la presencia de regiones llamadas «dominios magnéticos» en los materiales ferromagnéticos. Estos dominios tienen una orientación magnética uniforme dentro de ellos, pero pueden tener diferentes orientaciones en diferentes regiones del material.

Cuando se aplica un campo magnético externo, los dominios magnéticos se reorientan y cambian su alineación. Esto provoca un cambio significativo en la resistencia eléctrica de la estructura de capas delgadas. Al medir este cambio de resistencia, es posible determinar con precisión la intensidad y dirección del campo magnético aplicado.

La tecnología GMR ha permitido el desarrollo de cabezas de lectura/escritura más sensibles y precisas en los discos duros. Esto ha llevado a un aumento significativo en la capacidad de almacenamiento y la velocidad de acceso a los datos. Además, el GMR se utiliza en una variedad de aplicaciones, como sensores magnéticos, sistemas de navegación, dispositivos biomédicos y electrónica de consumo.

En conclusión, la detección magnetorresistiva es una técnica valiosa para medir campos magnéticos y detectar cambios en la resistencia eléctrica. Tanto el efecto magnetorresistivo anisotrópico como el efecto magnetorresistivo gigante desempeñan un papel fundamental en esta tecnología. Estos efectos permiten el desarrollo de dispositivos y sistemas más avanzados y eficientes en diversas áreas de aplicación. A medida que la investigación y el desarrollo continúan, es probable que veamos avances aún más emocionantes en la detección magnetorresistiva y sus aplicaciones en el futuro.