Question

                                           巨磁電阻效應
1988年阿爾貝?費爾和彼得?格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，在鐵、鉻相間的三層復合膜電阻中，微弱的磁場可以導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”．
格林貝格爾發(fā)現(xiàn)，并非任意兩種不同種金屬的三層復合膜都具有“巨磁電阻效應”．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”．
用R₀表示未加磁場時復合膜的電阻，R表示加入磁場后復合膜的電阻．實驗測得，鐵、鉻組成復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”，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）以下三層復合膜可能發(fā)生“巨磁電阻效應”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對應復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______信息．
（4）圖乙中當磁場強度是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

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D；
（2）由圖乙可知，圖線3在磁場強度變大時，的比值先迅速減小，遠小于1，再不變，說明電阻R也是先減小，后不變的；
（3）“新型讀出磁頭”將磁場對復合膜阻值的影響轉(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：當復合膜發(fā)生“巨磁電阻效應”時，的比值是圖線1的最大，圖線3的最小，同時圖線3的變化最為明顯；因此，選項AD均符合題意．
（5）在丁圖中，由“巨磁電阻效應”知，當有磁時，電阻變小，電流變大，無磁時，電阻變大，電流變�。�因此可判斷，圖丁中對應的是“無有有無有”，如果用1表示有磁區(qū)域，0表示無磁區(qū)域，則圖丙中ABCDE對應的是“01101”；
故答案為：（1）D；（2）先減小后不變；（3）電；（4）AD；（5）01101．
分析：認真閱讀短文，從以下幾方面入手，找出文中對應的物理知識點．
（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”．
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）從圖象判斷的比值隨磁場強度的變化規(guī)律做出解答；
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”；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）圖中找出，在發(fā)生“巨磁電阻效應”時，R、R₀的比值的大小變化，可判斷出R、R₀的大小關(guān)系．
（5）由“巨磁電阻效應”知，“新型讀出磁頭”在磁場的影響下，阻值會變小，相應的電流會變大，可根據(jù)這個特點來判斷正確的圖象．
點評：本題為信息給予題，考查了巨磁效應的相關(guān)知識，題中給出的信息有限，需要我們學會從眾多文字中尋找答案并加以分析，難度較大．