Question

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巨磁電阻效應
1988年阿爾貝·費爾和彼得·格林貝格爾發現，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，這種現象被命名為“巨磁電阻效應”．
更多的實驗發現，并非任意兩種不同種金屬相間的三層膜都具有“巨磁電阻效應”．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”．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、銅

C．銅、鋁

D．鐵、鎳

（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丁圖中的       ．

Answer 1

（1）B；（2）具有；（3）磁；（4）小 ；（5）B

試題分析：（1）由于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”．所以鐵和銅可以；
（2）當時，，說明不加磁場和加磁場電阻相同，即沒有巨磁電阻效應，鐵、鉻組成的復合膜膜層厚度為1.7mm時，不等于100%，，說明這種復合膜具有巨磁電阻效應；
（3）由于復合膜的阻值受磁場的影響，所以磁場變化時，復合膜的阻值變化，導致電路中的電流變化，則“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉化為電信息；
（4）由圖乙可以看出，鐵、鉻組成的復合膜，發生“巨磁電阻效應”時，其電阻R與未加磁場時的電阻R₀之比，所以R比R₀小得多；
（5）有磁時電阻小，電流大，無磁時電阻大，電流小，所以B符合。