Question

19．1998年阿爾貝費(fèi)爾和彼得•格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，用鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中一種，另一種是不易被磁化的其他金屬，組成的三層復(fù)合膜電阻中，微弱的磁場(chǎng)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)”． 進(jìn)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(shí)．用R₀表示未加磁場(chǎng)時(shí)的電阻，R表示加入磁場(chǎng)后的電阻，科學(xué)家測(cè)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)系如乙圖所示．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(chǎng)對(duì)復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電流的變化來(lái)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．
A．銅、銀    B．鐵、鎳 C．銅、鋁    D．鐵、銅
（2）對(duì)鐵、鉻組成的復(fù)合膜，當(dāng)膜層厚度是1.7nm時(shí)，這種復(fù)合膜電阻不具有 （選填“具有”或“不具有”）“巨磁電阻效應(yīng)”．
（3）“新型讀出磁頭”可將微弱的電流信息轉(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(shí)，其電阻R比未加磁場(chǎng)時(shí)的電阻R₀小（選填“大”或“小”）得多．

（5）丙圖是硬盤某區(qū)域磁記錄的分布情況，其中1 表示有磁區(qū)域，0表示無(wú)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(guò)該區(qū)域過(guò)程中，電流表讀數(shù)變化情況應(yīng)是圖中的B．

Answer 1

分析 （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)”；
（2）首先從圖中讀出2.2nm時(shí)，R、R₀的比值大小，若比值較小，說(shuō)明此時(shí)在磁場(chǎng)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）由“巨磁電阻效應(yīng)”知，“新型讀出磁頭”在磁場(chǎng)的影響下，阻值會(huì)變小，相應(yīng)的電流會(huì)變大，可根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)來(lái)判斷正確的圖象；
（4）從圖中可以看出，在發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”時(shí)，R、R₀的比值遠(yuǎn)小于1，由這個(gè)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(chǎng)的影響下，阻值會(huì)變小，相應(yīng)的電流會(huì)變大，可根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)來(lái)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A；
（2）由圖知：當(dāng)d=2.2nm時(shí)，$\frac{R}{{R}_{0}}$趨近于1，即在施加磁場(chǎng)前后，復(fù)合膜的阻值變化較大，不符合“巨磁電阻效應(yīng)”，即此時(shí)復(fù)合膜不具有“巨磁電阻效應(yīng)”；
（3）“新型讀出磁頭”將磁場(chǎng)對(duì)復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)化為電流，即將磁場(chǎng)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(shí)，$\frac{R}{{R}_{0}}$＜＜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(shí)電阻要變小，相應(yīng)的電流要變大；而左數(shù)第二、三格為無(wú)磁區(qū)域，電阻沒(méi)有變化，電流較�。桓鶕�(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）A；（2）不具有；（3）電流；（4）��；（5）B．

點(diǎn)評(píng) 本題為信息給予題，要學(xué)會(huì)從眾多文字中尋找答案的能力．