Nobelprijs voor ontwikkelaars opslagmethode

De ontdekking van Giant Magnetoresistance in 1988, waarvoor Albert Fert en Peter Grünberg deze week de Nobelprijs ontvingen, maakte de ontwikkeling mogelijk van ultragevoelige uitleessensoren voor harde schijven. Deze sensoren hebben vervolgens geleid tot het kleiner worden van harde schijven.

Albert Fert en Peter Grünberg hebben de Nobelprijs voor Natuurkunde ontvangen voor hun ontdekking van Giant Magnetoresistance (GMR). Dit is een kwantummechanisch effect dat bepaalde metalen nanostructuren elektrisch extra gevoelig maakt voor magnetische velden. De ontdekking van Fert en Grünberg maakte de bouw mogelijk van ultragevoelige uitleessensoren voor harde schijven en andere digitale magnetische opslagmedia. Deze ontwikkeling heeft vervolgens een belangrijke bijdrage geleverd aan het kleiner worden van digitale opslagmedia.

Giant Mangetoresistance werd in 1988 onafhankelijk door twee verschillende onderzoeksteams ontdekt: door een groep onder leiding van Peter Grünberg aan het Jülich onderzoekscentrum in Duitsland, en door een team van Albert Fert aan de universiteit van Paris-Sud. Fert en Grünberg hebben nu samen de Nobelprijs voor Natuurkunde ontvangen.

Gigantische magnetoweerstand is een kwantummechanisch effect dat voorkomt wanneer twee dunne magnetische ijzerlaagjes van elkaar gescheiden worden door een niet-magnetisch metaallaagje, met een dikte van ongeveer één nanometer. Daardoor raken de magnetische velden in de buitenste lagen aan elkaar tegengesteld, tenminste als er geen magnetisch veld in de buurt is. Doordat de magnetische veldlijnen niet parallel lopen, onstaat een hoge elektrische weerstand. Wanneer de nanostructuur echter wordt blootgesteld aan een (relatief zwak) extern magnetisch veld (zoals een harde schijf), komen de magneetvelden van beide lagen wel in één lijn te liggen. De elektrische weerstand van het materiaal neemt vervolgens sterk af. Ook zwakke magnetische signalen kunnen daardoor worden omgezet in elektrische stroom.

De ontdekking van Fert en Grünberg leidt nog steeds tot nieuwe toepassingen. Zo ontwikkelt Philips momenteel ultragevoelige biomedische sensoren op basis van GMR-materialen.