Exchange bias
காந்தப் பொருட்களின் இரு அடுக்குகளில் (அல்லது பல அடுக்குகளில்) பரிமாற்ற சார்பு அல்லது பரிமாற்ற அனிசோட்ரோபி ஏற்படுகிறது, அங்கு ஒரு ஆன்டிஃபெரோ காந்த மெல்லிய படலத்தின் கடினமான காந்தமயமாக்கல் நடத்தை ஒரு ஃபெரோ காந்தப் படலத்தின் மென்மையான காந்தமயமாக்கல் வளைவில் மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. பரிமாற்ற சார்பு நிகழ்வு காந்தப் பதிவில் மிகப்பெரிய பயன்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது, அங்கு ஹார்ட் டிஸ்க் டிரைவ்களின் ரீடேக் ஹெட்களின் நிலையை அவற்றின் அதிகபட்ச உணர்திறன் புள்ளியில் சரியாக இணைக்கப் பயன்படுகிறது; எனவே "சார்பு" என்ற சொல். அடிப்படை அறிவியல் இந்த நிகழ்வின் அடிப்படையிலான அத்தியாவசிய இயற்பியல், அவற்றின் இடைமுகத்தில் ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டுக்கும் ஃபெரோமேக்னெட்டுக்கும் இடையிலான பரிமாற்ற தொடர்பு ஆகும். ஆன்டிஃபெரோ காந்தங்கள் ஒரு சிறிய அல்லது நிகர காந்தமயமாக்கலைக் கொண்டிருப்பதால், அவற்றின் சுழற்சி நோக்குநிலை வெளிப்புறமாகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்தப்புலத்தால் மட்டுமே பலவீனமாக பாதிக்கப்படுகிறது. ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டுடன் வலுவாக பரிமாறிக்கொள்ளும் ஒரு மென்மையான ஃபெரோ காந்த படலம் அதன் இடைமுக சுழற்சிகளைக் கொண்டிருக்கும். ஃபெரோ காந்தத்தின் தருணத்தை மாற்றியமைப்பது ஆன்டிஃபெரோ காந்தப் படலத்திற்குள் ஒரு நீல் களச் சுவரை உருவாக்கத் தேவையான ஆற்றலுடன் தொடர்புடைய கூடுதல் ஆற்றல் செலவைக் கொண்டிருக்கும். சேர்க்கப்பட்ட ஆற்றல் சொல் ஃபெரோ காந்தத்தின் மாறுதல் புலத்தில் ஒரு மாற்றத்தைக் குறிக்கிறது. இவ்வாறு ஒரு பரிமாற்ற-சார்பு ஃபெரோ காந்தப் படத்தின் காந்தமயமாக்கல் வளைவு சாதாரண ஃபெரோ காந்தத்தைப் போல தோற்றமளிக்கிறது, இது H = 0 அச்சிலிருந்து Hb அளவு மூலம் மாற்றப்படுகிறது. நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட பெரும்பாலான ஃபெரோமேக்னெட்/ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட் இரு அடுக்குகளில், ஃபெரோமேக்னெட்டின் கியூரி வெப்பநிலை ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டின் நீல் வெப்பநிலை டி. என். ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. இந்த சமத்துவமின்மை என்பது ஒரு பயன்பாட்டு காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் டிஎன் வழியாக குளிர்விப்பதன் மூலம் பரிமாற்ற சார்பின் திசையை அமைக்க முடியும் என்பதாகும். காந்த ரீதியாக வரிசைப்படுத்தப்பட்ட ஃபெரோமேக்னெட்டின் தருணம் ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டின் கட்டளைக்கு ஏற்ப ஒரு பயனுள்ள புலத்தைப் பயன்படுத்தும், இது சமச்சீர்மையை உடைத்து களங்களின் உருவாக்கத்தை பாதிக்கும். பரிமாற்ற சார்பு விளைவு வெவ்வேறு காந்த கட்டங்களுக்கு இடையிலான இடைமுகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ஃபெரோ காந்த ஒருதிசை அனிசோட்ரோபி காரணமாகும். பொதுவாக, அதிக வெப்பநிலையிலிருந்து புலம் குளிர்ச்சியடையும் செயல்முறை வெவ்வேறு பரிமாற்ற சார்பு அமைப்புகளில் ஃபெரோ காந்த ஒருதிசை அனிசோட்ரோபியைப் பெற பயன்படுத்தப்படுகிறது. 2011 ஆம் ஆண்டில், காந்தமயமாக்கப்படாத நிலையில் இருந்து பூஜ்ஜிய-புலம் குளிர்ந்த பிறகு ஒரு பெரிய பரிமாற்ற சார்பு உணரப்பட்டுள்ளது, இது ஆரம்ப காந்தமயமாக்கல் செயல்பாட்டின் போது வெவ்வேறு காந்த கட்டங்களுக்கு இடையில் புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட இடைமுகத்திற்கு காரணமாக இருந்தது. மெல்லிய ஆன்டிஃபெரோ காந்தப் படங்களில் களச் சுவர்களின் இயக்கவியலைப் படிப்பதில் உள்ள சிரமம் காரணமாக எக்ஸ்சேஞ்ச் அனிசோட்ரோபி நீண்ட காலமாக சரியாக புரிந்து கொள்ளப்படவில்லை. சிக்கலுக்கான ஒரு அப்பாவித்தனமான அணுகுமுறை ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு ஆற்றலுக்கான பின்வரும் வெளிப்பாட்டை பரிந்துரைக்கும்ஃ இங்கு n என்பது ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு இடைமுக சுழல்களின் தொடர்புகளின் எண்ணிக்கை, ஜெக்ஸ் என்பது இடைமுகத்தில் பரிமாற்ற மாறிலி, எஸ் என்பது சுழல் திசையனைக் குறிக்கிறது, எம் காந்தமயமாக்கலைக் குறிக்கிறது, டி என்பது படத்தின் தடிமன் மற்றும் எச் என்பது வெளிப்புற புலம். சப்ஸ்கிரிப்ட் எஃப் ஃபெரோமேக்னெட்டின் பண்புகளையும், ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டின் ஏஎஃப் பண்புகளையும் விவரிக்கிறது. இந்த வெளிப்பாடு மேக்னடோகிரிஸ்டலின் அனிசோட்ரோபியை தவிர்க்கிறது, இது ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டின் இருப்பால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஃபெரோ காந்தத்தின் மாறுதல் புலத்தில், முதல் காலத்தால் குறிக்கப்படும் பின்னிங் ஆற்றல் மற்றும் இரண்டாவது காலத்தால் குறிக்கப்படும் ஜீமான் இருமுனை இணைப்பு சரியாக சமநிலைப்படுத்தும். பரிமாற்ற சார்பு மாற்றம் Hb வெளிப்பாட்டின் மூலம் வழங்கப்படும் என்று சமன்பாடு கணித்துள்ளது பரிமாற்ற சார்பு தொடர்பான பல சோதனை கண்டுபிடிப்புகள் இந்த எளிய மாதிரியை முரண்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, அளவிடப்பட்ட Hb மதிப்புகளின் அளவு பொதுவாக அளவுருக்களின் நியாயமான மதிப்புகளுக்கான சமன்பாட்டால் கணிக்கப்பட்டதை விட 100 மடங்கு குறைவாக இருக்கும். ஹிஸ்டெரெசிஸ் ஷிப்ட் Hb இன் அளவு இடைமுகத்தில் தோன்றும் ஆன்டிஃபெரோமேக்னெட்டின் தளத்தில் ஈடுசெய்யப்படாத சுழல்களின் அடர்த்தி n உடன் தொடர்புபடுத்தப்படவில்லை. கூடுதலாக, பாலி கிரிஸ்டலின் அடுக்குகளை விட எபிடாக்சியல் இரு அடுக்குகளில் பரிமாற்ற சார்பு விளைவு சிறியதாக இருக்கும், இது குறைபாடுகளுக்கு ஒரு முக்கிய பங்கைக் குறிக்கிறது. சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சின்க்ரோட்ரான் கதிர்வீச்சு அடிப்படையிலான உறுப்பு-குறிப்பிட்ட காந்த நேரியல் டைக்ரோயிசம் சோதனைகள் மூலம் அடிப்படை புரிதலில் முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது, அவை ஆன்டிஃபெரோ காந்த களங்கள் மற்றும் இயக்கவியலை ஆராயக்கூடிய அதிர்வெண் சார்ந்த காந்த எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய அளவீடுகளை படம்பிடிக்க முடியும். ஃபெ/ஃபெஃப்2 மற்றும் ஃபெ/எம்என்எஃப்2 மாதிரி அமைப்புகளின் சோதனைகள் குறிப்பாக பலனளித்துள்ளன. தொழில்நுட்ப தாக்க பரிமாற்ற சார்பு ஆரம்பத்தில் அனிசோட்ரோபிக் காந்த எதிர்ப்பு (ஏஎம்ஆர்) விளைவின் அடிப்படையில் ரீடேக் ஹெட்களில் மென்மையான ஃபெரோ காந்த அடுக்குகளின் காந்தமயமாக்கலை உறுதிப்படுத்த பயன்படுத்தப்பட்டது. நிலைப்படுத்தல் இல்லாமல், தலையின் காந்த கள நிலை கணிக்க முடியாததாக இருக்கலாம், இது நம்பகத்தன்மை சிக்கல்களுக்கு வழிவகுக்கும். தற்போது, மாபெரும் காந்த எதிர்ப்பு அல்லது காந்த சுரங்கப்பாதை விளைவைப் பயன்படுத்தும் சுழல் வால்வு ரீட்பேக் தலைகள் மற்றும் எம்ஆர்ஏஎம் நினைவக சுற்றுகளில் கடினமான குறிப்பு அடுக்கை இணைக்க பரிமாற்ற சார்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதேபோல், மிகவும் மேம்பட்ட வட்டு ஊடகங்கள் ஆன்டிஃபெரோ காந்த ரீதியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன, சிறிய காந்தத் துகள்களின் ஸ்திரத்தன்மையை திறம்பட அதிகரிக்க இடைமுக பரிமாற்றத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, இல்லையெனில் அவற்றின் நடத்தை சூப்பர் காந்தமாக இருக்கும். ஒரு பரிமாற்ற சார்பு பொருளுக்கான விரும்பத்தக்க பண்புகளில் அதிக நீல் வெப்பநிலை, ஒரு பெரிய காந்தப் படிக அனிசோட்ரோபி மற்றும் மிக முக்கியமான ஃபெரோ காந்தப் படங்களான NiFe மற்றும் Co உடன் நல்ல இரசாயன மற்றும் கட்டமைப்பு பொருந்தக்கூடிய தன்மை ஆகியவை அடங்கும். NiO, CoO மற்றும் அவற்றின் உலோகக்கலவைகள் போன்ற ராக்சால்ட்-கட்டமைப்பு ஆன்டிஃபெரோ காந்த ஆக்சைடுகள் மற்றும் FeMn, NiMn, IRMn போன்ற ராக்சால்ட்-கட்டமைப்பு உலோகக்கலவைகள் மற்றும் அவற்றின் உலோகக்கலவைகள் மிகவும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க பரிமாற்ற சார்பு பொருட்கள் ஆகும். 1956 ஆம் ஆண்டில் ஜெனரல் எலக்ட்ரிக்கின் மைக்லெஜோன் மற்றும் பீன் ஆகியோரால் வரலாறு பரிமாற்ற அனிசோட்ரோபி கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பரிமாற்ற சார்பைப் பயன்படுத்திய முதல் வணிக சாதனம் ஐபிஎம் இன் அனிசோட்ரோபிக் காந்த எதிர்ப்பு (ஏஎம்ஆர்) வட்டு இயக்கி பதிவு தலை ஆகும், இது 1970 களில் ஹன்ட் வடிவமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது, ஆனால் இது 1990 களின் முற்பகுதி வரை தூண்டல் ரீட்பேக் தலையை முழுமையாக மாற்றவில்லை. 1990 களின் நடுப்பகுதியில், எக்ஸ்சேஞ்ச்-பயாஸ் அடுக்கைப் பயன்படுத்தி சுழல் வால்வு தலை AMR தலையை இடமாற்றம் செய்யும் பாதையில் இருந்தது. குறிப்புகள் எஸ். சிக்காஸுமி மற்றும் எஸ். எச். சரப், காந்தவியல் இயற்பியல், ஏஎஸ்ஐஎன் பி0007டோட்னா. ஜான் சி. மல்லின்சன், மேக்னட்டோ-ரெசிஸ்டிவ் மற்றும் ஸ்பின் வால்வு ஹெட்ஸ்ஃ ஃபண்டமெண்டல்ஸ் அண்ட் அப்ளிகேஷன்ஸ். இவான் கே. ஷுல்லர் மற்றும் ஜி. குண்டேரோட், "தி எக்ஸ்சேஞ்ச் பயாஸ் மாநிஃபெஸ்டோ", 2002. காந்த ஹிஸ்டெரெசிஸில் உள்ள மின்சார மற்றும் காந்தப்புலங்கள்