Question

                                           巨磁电阻效应
1988年阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”．
格林贝格尔发现，并非任意两种不同种金属的三层复合膜都具有“巨磁电阻效应”．三层膜中，只有两侧是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，中间一层是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
用R₀表示未加磁场时复合膜的电阻，R表示加入磁场后复合膜的电阻．实验测得，铁、铬组成复合膜的与磁场强度的关系如图乙所示．三条图线中铁膜层的厚度均是3nm，图线1、图线2和图线3中铬膜层的厚度分别是1.8nm、1.2nm和0.9nm．
1994年IBM公司利用“巨磁电阻效应”，研制出“新型读出磁头”，用于家用计算机的硬盘中．这种磁头将磁场对复合膜阻值的影响转换成电压的变化来读取信息．

（1）以下三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是______．
A．铁/钴/铁   B．钴/铜/钴   C．金/铝/金  D．铜/铁/铜
（2）图乙中所加磁场强度逐渐增强时，图线3对应复合膜的阻值的变化情况是______．
（3）“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为______信息．
（4）图乙中当磁场强度是20单位时，下列分析正确的是______
A．图线1的阻值最大              B．图线3的阻值最大
C．图线1的阻值变化最显著        D．图线3的阻值变化最显著
（5）图丙中“A…E”是家用计算机硬盘某磁道．铁、铬复合膜的“新型读出磁头”中电流I保持恒定．磁头从左向右匀速经过该磁道的过程中，磁头两端电压U变化情况如图丁所示．如果用1表示有磁区域，0表示无磁区域，则用1和0表示图丙中ABCDE是______．

Answer 1

解：（1）由题意知，组成层膜的两种金属有一种是易磁化的金属铁钴镍中的其中一种，另一种是不易被磁化的，故选D；
（2）由图乙可知，图线3在磁场强度变大时，的比值先迅速减小，远小于1，再不变，说明电阻R也是先减小，后不变的；
（3）“新型读出磁头”将磁场对复合膜阻值的影响转化为电流，即将磁场的变化（磁信息）转化电流的变化（电信息）．
（4）同（2），由图知：当复合膜发生“巨磁电阻效应”时，的比值是图线1的最大，图线3的最小，同时图线3的变化最为明显；因此，选项AD均符合题意．
（5）在丁图中，由“巨磁电阻效应”知，当有磁时，电阻变小，电流变大，无磁时，电阻变大，电流变小．因此可判断，图丁中对应的是“无有有无有”，如果用1表示有磁区域，0表示无磁区域，则图丙中ABCDE对应的是“01101”；
故答案为：（1）D；（2）先减小后不变；（3）电；（4）AD；（5）01101．
分析：认真阅读短文，从以下几方面入手，找出文中对应的物理知识点．
（1）由题意知：组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”．
那么给出的四组物质中，只需找到一个是磁性物质，而另一种是非磁性金属即可．
（2）从图象判断的比值随磁场强度的变化规律做出解答；
首先从图中读出1.7nm时，R、R₀的比值大小，若比值较小，说明此时在磁场的作用下，阻值的变化较为剧烈，符合“巨磁电阻效应”；若比值趋近于1，则情况正好相反．
（3）此问可从（“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息）中来得出结论．
（4）图中找出，在发生“巨磁电阻效应”时，R、R₀的比值的大小变化，可判断出R、R₀的大小关系．
（5）由“巨磁电阻效应”知，“新型读出磁头”在磁场的影响下，阻值会变小，相应的电流会变大，可根据这个特点来判断正确的图象．
点评：本题为信息给予题，考查了巨磁效应的相关知识，题中给出的信息有限，需要我们学会从众多文字中寻找答案并加以分析，难度较大．