Question

1．閱讀短文，回答問題：
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B．
A．銅、銀       B．鐵、銅       C．銅、鋁      D．鈷、鎳
（2）對鐵、鉻組成的復合膜，當膜層厚度是1.7nm時，這種復合膜電阻具有（選填“具有”或“不具有”）“巨磁電阻效應”．
（3）“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉化為電信息．
（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小（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B．

Answer 1

分析 （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1.3nm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．

解答 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B．
（2）由圖知：當d=1.3nm時，$\frac{R}{{R}_{0}}$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，$\frac{R}{{R}_{0}}$＜＜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．
故答案為：（1）B；（2）具有；（3）磁；（4）小；（5）B．

點評 本題為信息給予題，要提高從眾多文字中尋找答案的能力．