Question

【題目】1998年阿爾貝費爾和彼得格林貝格爾發現，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，這種現象被命名為“巨磁電阻效應”。 進一步研究表明，“巨磁電阻效應”只發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，科學家測得鐵、鉻組成的復合膜R與R0之比與膜層厚度d（三層膜厚度均相同）的關系如乙圖所示。1994年IBM公司根據“巨磁電阻效應”原理，研制出“新型讀出磁頭”，將磁場對復合膜阻值的影響轉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合膜可能發生“巨磁電阻效應”的是_____。

A．銅、銀 B．鐵、鎳 C．銅、鋁 D．鐵、銅

（2）對鐵、鉻組成的復合膜，當膜層厚度是1.7nm時，這種復合膜電阻_____ （選填“具有”或“不具有”）“巨磁電阻效應”。

（3）“新型讀出磁頭”可將微弱的_____信息轉化為電信息。

（4）鐵、鉻組成的復合膜，發生“巨磁電阻效應”時，其電阻R比未加磁場時的電阻R0_____（選填“大”或“小”）得多。

（5）丙圖是硬盤某區域磁記錄的分布情況，其中1 表示有磁區域，0表示無磁區域。將“新型讀出磁頭”組成如圖所示電路，當磁頭從左向右勻速經過該區域過程中，電流表讀數變化情況應是圖中的_____。

Answer 1

【答案】D 具有 電流 小 B

【解析】

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，才可能產生“巨磁電阻效應”．

那么給出的四組物質中，只需找到一個是磁性物質，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”；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換成電流的變化來讀取信息）中來得出結論．

（4）從圖中可以看出，在發生“巨磁電阻效應”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，可根據這個特點來判斷正確的圖象．

(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)由圖知：當d＝1.7nm時,遠小于1，即在施加磁場前后，復合膜的阻值變化較大，符合“巨磁電阻效應”，即此時復合膜具有“巨磁電阻效應”。

(3)“新型讀出磁頭”將磁場對復合膜阻值的影響轉化為電流,即將磁場的變化(磁信息)轉化電流的變化(電信息). (4)同(2),由圖知：當復合膜發生“巨磁電阻效應”時,<<1,即：R<<R0,因此電阻R要比R0小的多。(5)在“硬盤的磁信息”中，左數第一、四、五格均為有磁區域，由“巨磁電阻效應”知，此時電阻要變小，相應的電流要變大；而左數第二、三格為無磁區域，電阻沒有變化，電流較小；根據上面的分析知，只有B圖符合上述要求，故選B.