Exchange bias
বিনিময় পক্ষপাত বা বিনিময় অ্যানিসোট্রপি চৌম্বকীয় পদার্থের দ্বিস্তরে (বা বহুস্তর) ঘটে যেখানে একটি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক পাতলা ফিল্মের শক্ত চৌম্বকায়ন আচরণ একটি ফেরোম্যাগনেটিক ফিল্মের নরম চৌম্বকায়ন বক্ররেখার পরিবর্তন ঘটায়। বিনিময় পক্ষপাতের ঘটনাটি চৌম্বকীয় রেকর্ডিংয়ে অসাধারণ উপযোগের, যেখানে এটি হার্ড ডিস্ক ড্রাইভের রিডব্যাক হেডগুলির অবস্থাকে ঠিক তাদের সর্বাধিক সংবেদনশীলতার বিন্দুতে পিন করতে ব্যবহৃত হয়; তাই "পক্ষপাত" শব্দটি ব্যবহৃত হয়। মৌলিক বিজ্ঞান এই ঘটনার অন্তর্নিহিত অপরিহার্য পদার্থবিজ্ঞান হল তাদের ইন্টারফেসে অ্যান্টিফেরোম্যাগনেট এবং ফেরোম্যাগনেটের মধ্যে বিনিময় মিথস্ক্রিয়া। যেহেতু অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটগুলির একটি ছোট বা কোনও নেট চুম্বকত্ব নেই, তাই তাদের ঘূর্ণন অভিযোজন কেবল বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা দুর্বলভাবে প্রভাবিত হয়। একটি নরম ফেরোম্যাগনেটিক ফিল্ম যা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের সাথে দৃঢ়ভাবে বিনিময়-সংযুক্ত থাকে তার ইন্টারফেসিয়াল স্পিনগুলি পিন করা থাকবে। ফেরোম্যাগনেটের মুহুর্তের বিপরীত দিকে অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক ফিল্মের মধ্যে একটি নিল ডোমেন প্রাচীর তৈরি করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি অতিরিক্ত শক্তিশালী খরচ হবে। যোগ করা শক্তি শব্দটি ফেরোম্যাগনেটের পরিবর্তনশীল ক্ষেত্রে একটি পরিবর্তনকে বোঝায়। এইভাবে একটি বিনিময়-পক্ষপাতদুষ্ট ফেরোম্যাগনেটিক ফিল্মের চৌম্বকায়ন বক্ররেখা স্বাভাবিক ফেরোম্যাগনেটের মতো দেখায় তবে এটি H = 0 অক্ষ থেকে Hb পরিমাণে স্থানান্তরিত হয়। বেশিরভাগ সু-অধ্যয়নরত ফেরোম্যাগনেট/অ্যান্টিফেরোম্যাগনেট দ্বিস্তরে, ফেরোম্যাগনেটের কিউরি তাপমাত্রা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের নীল তাপমাত্রা টিএন-এর চেয়ে বেশি। এই বৈষম্যের অর্থ হল একটি প্রয়োগকৃত চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে টিএন-এর মাধ্যমে শীতল করে বিনিময় পক্ষপাতের দিক নির্ধারণ করা যেতে পারে। চৌম্বকীয়ভাবে অর্ডার করা ফেরোম্যাগনেটের মুহূর্তটি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের অর্ডার অনুযায়ী একটি কার্যকর ক্ষেত্র প্রয়োগ করবে, প্রতিসাম্য ভেঙে দেবে এবং ডোমেন গঠনের উপর প্রভাব ফেলবে। বিনিময় পক্ষপাত প্রভাবটি বিভিন্ন চৌম্বকীয় পর্যায়ের মধ্যে ইন্টারফেসে গঠিত একটি ফেরোম্যাগনেটিক একমুখী অ্যানিসোট্রপির জন্য দায়ী। সাধারণত, উচ্চ তাপমাত্রা থেকে ক্ষেত্র শীতল করার প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন বিনিময় পক্ষপাত ব্যবস্থায় ফেরোম্যাগনেটিক একমুখী অ্যানিসোট্রপি পেতে ব্যবহৃত হয়। 2011 সালে, একটি অপরিবর্তিত অবস্থা থেকে শূন্য-ক্ষেত্র শীতল হওয়ার পরে একটি বড় বিনিময় পক্ষপাত উপলব্ধি করা হয়েছে, যা প্রাথমিক চুম্বকায়ন প্রক্রিয়া চলাকালীন বিভিন্ন চৌম্বকীয় পর্যায়ের মধ্যে নবগঠিত ইন্টারফেসের জন্য দায়ী করা হয়েছিল। পাতলা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক ফিল্মে ডোমেন প্রাচীরের গতিবিদ্যা অধ্যয়নের অসুবিধার কারণে এক্সচেঞ্জ অ্যানিসোট্রপি দীর্ঘকাল ধরে খারাপভাবে বোঝা গেছে। সমস্যাটির প্রতি সরল দৃষ্টিভঙ্গি প্রতি একক ক্ষেত্রের শক্তির জন্য নিম্নলিখিত অভিব্যক্তিটির পরামর্শ দেবেঃ যেখানে n হল প্রতি একক ক্ষেত্রের ইন্টারফেসিয়াল স্পিন মিথস্ক্রিয়ার সংখ্যা, জেক্স হল ইন্টারফেসে বিনিময় ধ্রুবক, এস স্পিন ভেক্টরকে বোঝায়, এম চুম্বকায়নকে বোঝায়, টি ফিল্মের পুরুত্বকে বোঝায় এবং এইচ হল বাহ্যিক ক্ষেত্র। সাবস্ক্রিপ্ট এফ ফেরোম্যাগনেট এবং এ. এফ-এর অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। অভিব্যক্তিটি ম্যাগনেটোক্রিস্টালাইন অ্যানিসোট্রপিকে বাদ দেয়, যা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের উপস্থিতি দ্বারা প্রভাবিত হয় না। ফেরোম্যাগনেটের স্যুইচিং ফিল্ডে, প্রথম টার্ম দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা পিনিং শক্তি এবং দ্বিতীয় টার্ম দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা জিমান ডাইপোল কাপলিং ঠিক ভারসাম্য বজায় রাখবে। সমীকরণটি তখন ভবিষ্যদ্বাণী করে যে বিনিময় পক্ষপাত স্থানান্তর Hb অভিব্যক্তি দ্বারা দেওয়া হবে বিনিময় পক্ষপাত সম্পর্কিত অনেক পরীক্ষামূলক অনুসন্ধান এই সহজ মডেলের বিরোধিতা করে। উদাহরণস্বরূপ, পরিমাপ করা এইচবি মানগুলির মাত্রা সাধারণত পরামিতিগুলির যুক্তিসঙ্গত মানগুলির জন্য সমীকরণ দ্বারা পূর্বাভাসের চেয়ে 100 গুণ কম হয়। হিস্টেরেসিস শিফট এইচবি-র পরিমাণ ইন্টারফেসে প্রদর্শিত অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটের সমতলে অসম্পূর্ণ ঘূর্ণনের ঘনত্বের সাথে সম্পর্কযুক্ত নয়। উপরন্তু, পলিক্রিস্টালাইন স্তরগুলির তুলনায় এপিটাক্সিয়াল দ্বিস্তরীয় স্তরগুলিতে বিনিময় পক্ষপাত প্রভাব ছোট হতে থাকে, যা ত্রুটির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার পরামর্শ দেয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে সিনক্রোট্রন বিকিরণ ভিত্তিক উপাদান-নির্দিষ্ট চৌম্বকীয় রৈখিক ডাইক্রোইজম পরীক্ষার মাধ্যমে মৌলিক বোঝার অগ্রগতি হয়েছে যা অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক ডোমেন এবং ফ্রিকোয়েন্সি-নির্ভর চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা পরিমাপ করতে পারে যা গতিবিদ্যা তদন্ত করতে পারে। এফই/এফইএফ2 এবং এফই/এমএনএফ2 মডেল ব্যবস্থার পরীক্ষা-নিরীক্ষা বিশেষভাবে ফলপ্রসূ হয়েছে। প্রযুক্তিগত প্রভাব বিনিময় পক্ষপাত প্রাথমিকভাবে অ্যানিসোট্রপিক চৌম্বকীয় প্রতিরোধের (এএমআর) প্রভাবের উপর ভিত্তি করে রিডব্যাক হেডগুলিতে নরম ফেরোম্যাগনেটিক স্তরগুলির চৌম্বকায়নকে স্থিতিশীল করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। স্থিতিশীলতা ছাড়া, মাথার চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের অবস্থা অপ্রত্যাশিত হতে পারে, যা নির্ভরযোগ্যতার সমস্যার দিকে পরিচালিত করে। বর্তমানে, স্পিন ভালভ রিডব্যাক হেড এবং এমআরএএম মেমরি সার্কিটগুলিতে শক্ত রেফারেন্স স্তরটি পিন করতে এক্সচেঞ্জ বায়াস ব্যবহার করা হয় যা বিশাল চৌম্বকীয় প্রতিরোধ বা চৌম্বকীয় টানেলিং প্রভাব ব্যবহার করে। একইভাবে, সবচেয়ে উন্নত ডিস্ক মাধ্যমগুলি অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক্যালি সংযুক্ত, যা কার্যকরভাবে ছোট চৌম্বকীয় কণাগুলির স্থায়িত্ব বাড়ানোর জন্য ইন্টারফেসিয়াল এক্সচেঞ্জ ব্যবহার করে যার আচরণ অন্যথায় সুপারপ্যারাম্যাগনেটিক হবে। একটি বিনিময় পক্ষপাতমূলক উপাদানের জন্য কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে একটি উচ্চ নীল তাপমাত্রা, একটি বড় চৌম্বকক্রিস্টালাইন অ্যানিসোট্রপি এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফেরোম্যাগনেটিক ফিল্ম NiFe এবং Co এর সাথে ভাল রাসায়নিক এবং কাঠামোগত সামঞ্জস্য। সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে উল্লেখযোগ্য বিনিময় পক্ষপাতমূলক উপকরণগুলি হল নিও, সিওও এবং তাদের মিশ্র ধাতুগুলির মতো শিলা-লবণ-কাঠামো অ্যান্টিফেরোম্যাগনেটিক অক্সাইড এবং ফেমন, নিমন, আইআরএমএন এবং তাদের মিশ্র ধাতুগুলির মতো শিলা-লবণ-কাঠামো আন্তঃধাতু। 1956 সালে জেনারেল ইলেকট্রিকের মেইকলেজন এবং বিন এক্সচেঞ্জ অ্যানিসোট্রপি আবিষ্কার করেন। বিনিময় পক্ষপাত প্রয়োগকারী প্রথম বাণিজ্যিক যন্ত্রটি ছিল আইবিএম-এর অ্যানিসোট্রপিক ম্যাগনেটোরিসিস্ট্যান্স (এএমআর) ডিস্ক ড্রাইভ রেকর্ডিং হেড, যা 1970-এর দশকে হান্টের নকশার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল কিন্তু যা 1990-এর দশকের গোড়ার দিক পর্যন্ত ইন্ডাক্টিভ রিডব্যাক হেডকে সম্পূর্ণরূপে স্থানচ্যুত করেনি। 1990-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, একটি এক্সচেঞ্জ-বায়াস স্তর ব্যবহার করে স্পিন ভালভ হেড এএমআর হেডকে স্থানচ্যুত করার পথে ছিল। তথ্যসূত্র এস. চিকাজুমি এবং এস. এইচ. চারাপ, ম্যাগনেটিজমের পদার্থবিজ্ঞান, এ. এস. আই. এন. বি. 0007ডোদনা। জন সি. ম্যালিনসন, ম্যাগনেটো-রেসিস্টিভ এবং স্পিন ভালভ হেডসঃ ফান্ডামেন্টালস অ্যান্ড অ্যাপ্লিকেশনস। ইভান কে. শুলার এবং জি. গুন্থেরোড, "দ্য এক্সচেঞ্জ বায়াস ম্যানিফেস্টো", 2002। চৌম্বকীয় হিস্টেরেসিসের ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র