Qu’est-ce que la magnéto-résistance?
La magnéto-résistance est un phénomène physique qui décrit la variation de la résistance électrique d’un matériau sous l’influence d’un champ magnétique. Cette variation est directement proportionnelle à l’intensité du champ magnétique appliqué. Ce phénomène a été découvert pour la première fois en 1857 par William Thomson, également connu sous le nom de Lord Kelvin.
La magnéto-résistance est largement utilisée dans de nombreuses applications technologiques, telles que les disques durs d’ordinateur, les capteurs de position, les capteurs de courant, les capteurs de champ magnétique et les technologies de lecture de bande magnétique. Dans les disques durs, l’utilisation de la magnéto-résistance permet d’augmenter la densité de stockage des données.
Comment fonctionne la magnéto-résistance?
La magnéto-résistance est due à la modification de la mobilité des porteurs de charge (électrons ou trous) sous l’effet d’un champ magnétique. Dans un matériau ferromagnétique, les électrons sont alignés dans la même direction, ce qui crée une aimantation globale. Lorsqu’un champ magnétique est appliqué, cette aimantation est modifiée et les électrons doivent parcourir une plus grande distance pour passer à travers le matériau. Cela entraîne une augmentation de la résistance électrique du matériau.
La magnéto-résistance est également influencée par la géométrie du matériau et la direction du champ magnétique. Dans certains matériaux, la magnéto-résistance peut être très élevée, atteignant même des valeurs de plusieurs centaines de pour cent.
Applications pratiques de la magnéto-résistance
La magnéto-résistance est utilisée dans de nombreuses applications technologiques, telles que les capteurs de position, les capteurs de courant, les capteurs de champ magnétique et les technologies de lecture de bande magnétique. Dans les capteurs de position, la magnéto-résistance est utilisée pour mesurer la position d’un objet en mouvement. Dans les capteurs de courant, la magnéto-résistance est utilisée pour mesurer le courant électrique qui traverse un fil.
Dans les technologies de lecture de bande magnétique, la magnéto-résistance est utilisée pour convertir les variations magnétiques sur la bande en signaux électriques. Les disques durs d’ordinateur utilisent également la magnéto-résistance pour lire les données stockées sur la surface du disque.
Exemples d’utilisation de la magnéto-résistance
Un exemple d’application de la magnéto-résistance est un capteur de courant utilisé pour mesurer le courant électrique qui traverse un fil. Le capteur est constitué d’un matériau ferromagnétique qui présente une magnéto-résistance élevée. Lorsque le courant électrique passe à travers le fil, un champ magnétique est créé autour du fil. Ce champ magnétique modifie l’aimantation du matériau ferromagnétique, ce qui entraîne une variation de la résistance électrique du matériau. Cette variation est directement proportionnelle à l’intensité du courant électrique.
Un autre exemple d’application de la magnéto-résistance est un capteur de position utilisé pour mesurer la position d’un objet en mouvement. Le capteur est constitué d’un matériau ferromagnétique disposé à proximité de l’objet. Lorsque l’objet se déplace, il crée un champ magnétique qui modifie l’aimantation du matériau ferromagnétique, ce qui entraîne une variation de la résistance électrique du matériau. Cette variation est directement proportionnelle à la position de l’objet.