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、1.2mm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。该转化过程(“是”或“不是”)利用电磁感应原理;
(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。