Colossal (devasa) magnetodirenç (CMR), güçlü bir magnetik
alana yerleştirilen bir örneğin elektriksel direncindeki önemli değişikliklerin
olgusudur (yüzde binlerce ve onbinlerce).
CMR fenomeni, genellikle negatif magnetodirenç gösteren
manganitlerin karakteristik özelliğidir; yani magnetik alanın yoğunluğunun
artmasıyla elektrik direncinde önemli bir düşüş olur. Bu durum,
manganez-oksijen zincirleriyle (çift-değişim mekanizması) veya spin-polarize
taşıyıcıların tane sınırları boyunca tünelleme (tünel oluşturan magnetodirenç)
etkisiyle olabilir. Her iki durumda da magnetik alan, yük taşıyıcı spinlerin
düzenlenmesine neden olur; böylece, yük taşıyıcıları yapı içindeki zincir
boyunca daha kolay hareket edebilir veya mikroyapılı elementler arasında
tünelleme oluşturabilir.
Manganitler için kriyojenik sıcaklıklarda CMR değerleri,
metalik çok tabakalı heteroyapılar için olan CMR değerlerinden daha fazladır. Etki,
kuvvetli magnetik alanlarda görülür ve şiddeti birkaç teslada maksimuma ulaşır.
Belirtilen koşullar altında değeri, dev magnetodirencin değerinden çok daha
büyük olduğundan, bu fenomene ‘colossal (devasa) magnetodirenç’ adı verilir. Colossal
magnetodireç genellikle Curie sıcaklığının yakınındaki dar bir sıcaklık
aralığında gözlenir. Curie sıcaklığı ne kadar yüksekse, manganitteki
magnetodirenç o kadar küçük olur. CMR etkisi, lantanyum manganitler ve R1-x
Ax MnO3 (A = K, Na, Ag, Ca, Sr, Ba, Pb) serisindeki
nadir toprak elementlerde (R) detaylı olarak incelenmiştir; fakat son
zamanlarda bazı diğer kompleks geçiş metalleri oksitlerinde de görülmüştür.
CMR fenomeni, ne mevcut magnetodirenç teorisi ile ve ne de çift değişim mekanizması ile tam olarak açıklanmıştır.
CMR fenomeni, ne mevcut magnetodirenç teorisi ile ve ne de çift değişim mekanizması ile tam olarak açıklanmıştır.
CMR malzemeler, magnetik alan sensörleri veya spintronik
cihazların fonksiyonal elementleri olarak kullanılabilir. (spintronik veya magneto elektronikler)
