Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

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)”。

格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，并非任意兩種不同種金屬的三層復(fù)合膜都具有“巨磁電阻效應(yīng)”。三層膜中，只有兩側(cè)是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種，中間一層是不易被磁化的其他金屬，才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應(yīng)”。

用R0表示未加磁場時復(fù)合膜的電阻，R表示加入磁場后復(fù)合膜的電阻。實驗測得，鐵、鉻組成復(fù)合膜的與磁場強度的關(guān)系如圖乙所示。三條圖線中鐵膜層的厚度均是3nm，圖線1、圖線2和圖線3中鉻膜層的厚度分別是1.8nm、1.2nm和0.9nm。

1994年IBM公司利用“巨磁電阻效應(yīng)”，研制出“新型讀出磁頭”，用于家用計算機的硬盤中。這種磁頭將磁場對復(fù)合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電壓的變化來讀取信息。

（1）以下三層復(fù)合膜可能發(fā)生“巨磁電阻效應(yīng)”的是_____。

A．鐵/鈷/鐵 B．鈷/銅/鈷 C．金/鋁/金 D．銅/鐵/銅

（2）圖乙中所加磁場強度逐漸增強時，圖線3對應(yīng)復(fù)合膜的阻值的變化情況是_____。

（3）“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉(zhuǎn)化為電信息。該轉(zhuǎn)化過程_____（是/不是）利用電磁感應(yīng)原理。

（4）圖乙中當(dāng)磁場強度是20單位時，下列分析正確的是_____

A．圖線1的阻值最大 B．圖線3的阻值最大

C．圖線1的阻值變化最顯著 D．圖線3的阻值變化最顯著

（5）圖丙中“A…E”是家用計算機硬盤某磁道。鐵、鉻復(fù)合膜的“新型讀出磁頭”中電流I保持恒定。磁頭從左向右勻速經(jīng)過該磁道的過程中，磁頭兩端電壓U變化情況如圖丁所示。如果用1表示有磁區(qū)域，0表示無磁區(qū)域，則用1和0表示圖丙中ABCDE是_____。

Answer 1

【答案】（1）B（2分） （2）先不斷減小，后保持不變（2分）

（3）電（1分） 不是（1分） （4）D（2分） （5）10010（2分）

【解析】

試題（1）由題意知，組成層膜的兩種金屬兩側(cè)是一種易磁化的金屬鐵鈷鎳中的其中一種，中間是不易被磁化的，故選B

（2）分析圖像：當(dāng)磁場增強時，逐漸變小，即R變小，減小到一定程度時，保持不變，所以R先不斷減小，后保持不變．

（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），為巨磁電阻效應(yīng)，而電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流原理是不同的．

（4）圖線表示的是這個比值關(guān)系，而電阻大小的關(guān)系，故AB錯誤；從圖線看磁場強度是20單位時，圖線3下降的最多，即阻值變化最顯著，故D正確。

（5）由“巨磁電阻效應(yīng)”知：有磁區(qū)域，電阻要變小，而電流I保持恒定，根據(jù)，此時電壓較低，即有磁區(qū)域相應(yīng)低電壓，用0表示；相反無磁區(qū)域?qū)��?yīng)高電壓，用1表示，故用1和0表示圖丙中ABCDE是10010。