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R0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。
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(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
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(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 。
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(3)
“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为 信息。该转化过程 (是/不是)利用电磁感应原理。
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(4)
图乙中当磁场强度是20单位时,下列分析正确的是____。(双选)
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
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(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。
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