Question

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巨磁電阻效應(yīng)
1988年阿爾貝?費爾和彼得?格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，在鐵、鉻相間的三層復(fù)合膜電阻中，微弱的磁場可以導(dǎo)致電阻大小的急劇變化，這種現(xiàn)象被命名為“巨磁電阻效應(yīng)”．
更多的實驗發(fā)現(xiàn)，并非任意兩種不同種金屬相間的三層膜都具有“巨磁電阻效應(yīng)”．組成三層膜的兩種金屬中，有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應(yīng)”．
進一步研究表明，“巨磁電阻效應(yīng)”只發(fā)生在膜層的厚度為特定值時．用R₀表示未加磁場時的電阻，R表示加入磁場后的電阻，科學(xué)家測得鐵、鉻組成的復(fù)合膜R與R₀之比與膜層厚度d（三層膜厚度均相同）的關(guān)系如圖所示．

1994年IBM公司根據(jù)“巨磁電阻效應(yīng)”原理，研制出“新型讀出磁頭”，將磁場對復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電流的變化來讀取信息．
（1）以下兩種金屬組成的三層復(fù)合膜可能發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”的是

 

．
A．銅、銀；B．鐵、銅；C．銅、鋁；D．鐵、鎳．
（2）對鐵、鉻組成的復(fù)合膜，當(dāng)膜層厚度是1.7nm時，這種復(fù)合膜電阻

 

（選填“具有”或“不具有”）“巨磁電阻效應(yīng)”．
（3）“新型讀出磁頭”可將微弱的

 

信息轉(zhuǎn)化為電信息．
（4）鐵、鉻組成的復(fù)合膜，發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”時，其電阻R比未加磁場時的電阻R₀

 

（選填“大”或“小”）得多．
（5）如圖是硬盤某區(qū)域磁記錄的分布情況，其中1表示有磁區(qū)域，0表示無磁區(qū)域．將“新型讀出磁頭”組成如圖所示電路，當(dāng)磁頭從左向右勻速經(jīng)過該區(qū)域過程中，電流表讀數(shù)變化情況應(yīng)是下圖中的

 

．

Answer 1

分析：本題為信息給予題，答案都可以在短文中找出．
（1）由題意知：組成三層膜的兩種金屬中，有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應(yīng)”．
那么給出的四組物質(zhì)中，只需找到一個是磁性物質(zhì)，而另一種是非磁性金屬即可．
（2）首先從圖中讀出1.7nm時，R、R₀的比值大小，若比值較小，說明此時在磁場的作用下，阻值的變化較為劇烈，符合“巨磁電阻效應(yīng)”；若比值趨近于1，則情況正好相反．
（3）此問可從（“新型讀出磁頭”，將磁場對復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電流的變化來讀取信息）中來得出結(jié)論．
（4）從圖中可以看出，在發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”時，R、R₀的比值遠小于1，由這個不等式可判斷出R、R₀的大小關(guān)系．
（5）由“巨磁電阻效應(yīng)”知，“新型讀出磁頭”在磁場的影響下，阻值會變小，相應(yīng)的電流會變大，可根據(jù)這個特點來判斷正確的圖象．

解答：解：（1）由題意知，組成層膜的兩種金屬有一種是易磁化的金屬鐵鈷鎳中的其中一種，另一種是不易被磁化的，故選B
（2）由圖知：當(dāng)d=1.7nm時，

R

R0

遠小于1，即在施加磁場前后，復(fù)合膜的阻值變化較大，符合“巨磁電阻效應(yīng)”，即此時復(fù)合膜具有“巨磁電阻效應(yīng)”．
（3）“新型讀出磁頭”將磁場對復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)化為電流，即將磁場的變化（磁信息）轉(zhuǎn)化電流的變化（電信息）．
（4）同（2），由圖知：當(dāng)復(fù)合膜發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”時，

R

R0

＜＜1，即：R＜＜R₀，因此電阻R要比R₀小的多．
（5）在“硬盤的磁信息”中，左數(shù)第一、四、五格均為有磁區(qū)域，由“巨磁電阻效應(yīng)”知，此時電阻要變小，相應(yīng)的電流要變大；而左數(shù)第二、三格為無磁區(qū)域，電阻沒有變化，電流較��；
根據(jù)上面的分析知，只有B圖符合上述要求，故選B．
故答案為：（1）B；（2）具有；（3）磁；（4）小；（5）B．

點評：本題為信息給予題，要學(xué)會從眾多文字中尋找答案的能力．