Если Вы работаете в компьютере, играете в видеоигры или слушаете музыку на iPod, Вы извлекли выгоду непосредственно из усилий победителей Нобелевской премии 2007 года в Физике. Альберт Ферт национального управления исследования Франции, CNRS, в Орсе и Петера Грунберга из Научно-исследовательского центра Юлиха в Германии независимо обнаружил результат, известный как гигантское магнитосопротивление (GMR), питавший значительное увеличение от лица компьютерных жестких дисков.
Открытие также положило краеугольный камень новой области, известной как spintronics, в котором исследователи пытаются эксплуатировать факт, что электроны прядут как небольшие вершины для создания новых устройств.«Это – открытие физики, имевшее реальные последствия», говорит Роберт Бахрмен, прикладной физик в Корнелльском университете. «Без GMR мы не были бы в состоянии нести нашу целую жизнь вокруг на 3-дюймовом жестком диске».Задолго до открытия GMR исследователи знали, что применение магнитного поля к материалу, такому как железо или никель могло изменить свою проводимость.
Электрический ток тек бы с меньшей готовностью параллельный направлению, в котором материал был намагничен и с большей готовностью через него. Технологи в конечном счете использовали тот результат для создания «прочитанных голов», ощутивших урегулирование намагниченных битов в компьютерном жестком диске. Но результат, известный как анизотропное магнитосопротивление, был маленьким; сопротивление различно несколькими процентами.В 1988 Grunberg и Fert нашли, что они могли значительно увеличить изменение в сопротивлении, если бы они сделали мембраны слоеного торта со слоями железа отделенными слоями антимагнитного хрома только несколькими атомами толстый.
Если два прилегающих железных слоя будут намагничены в том же направлении, то вращение электронов в одном направлении проведет мембрану с готовностью, тогда как вращение электронов в другом направлении не будет. Если, однако, железные слои намагничены в противоположных направлениях, то все электроны сталкиваются с большим сопротивлением, независимо от того, как они прядут.
Это делает мембрану GMR чрезвычайно чувствительным датчиком магнитного поля. В результате все биты и аппаратные средства в дисководе могут быть сделаны намного меньшими.Основной квант механические понятия позади GMR были поняты в 1970-х, но в то время, когда технология не была доступна для эксплуатации их, Ферт, говорит. «Я поместил эту идею в холодильник», говорит он. «Тогда в 1980-х, стало возможно произвести эти материалы».
Grunberg не мог быть достигнут для комментария, когда ScienceNOW поступил в печать.Несмотря на то, что Ферт и Грунберг обнаружили результат, Стюарт Паркин из Научно-исследовательского центра Альмадена IBM в Сан-Хосе, Калифорния, сделал большую часть работы для создания GMR технологически полезным. Стюарт Уолф, физик в Университете Вирджинии, Шарлоттсвилль, говорит, что был удивлен, что Паркина не чтили также.
Но Тони Блэнд из Кембриджского университета, Великобритания, говорит что Нобелевский комитет, который очевидно отличают между открытием и его культивированием. «Это – должным образом приз физики за действительно экстраординарный и новый результат».Появление GMR помогло начать появляющуюся область spintronics, говорит Уолф. «Это определенное открытие, казалось, кристаллизовало большой интерес людей к работе в этой области», говорит он.
Их усилия могут когда-нибудь привести к несметному числу другие устройства, такие как память компьютера, которая может содержать информацию, даже когда это теряет энергию и чипы, эксплуатирующие вращение для выполнения вычислений.