Hoppa till innehållet
Hem

Peter Grünberg — tysk fysiker och Nobelpristagare för upptäckten av GMR

Kortfattad artikel om Peter Grünberg (1939–2018), hans upptäckt av jättelik magnetoresistans, betydelsen för datalagring och hans vetenskapliga karriär.

Författare: Skapad: Uppdaterad:

Översikt

Peter Grünberg (18 maj 1939–7 april 2018) var en tysk fysiker känd för sin viktiga forskning inom magnetism och elektronik. Han belönades 2007 med Nobelpriset i fysik tillsammans med Albert Fert för upptäckten av jättelik magnetoresistans, en effekt som förändrade möjligheterna att bygga minnes- och lagringsenheter.

Bildgalleri

4 Bilder
Peter Gruenberg 02
simple.wikipedia.org · CC BY-SA 3.0

Upptäckten och dess princip

I slutet av 1980-talet observerade Grünberg att elektrisk resistans i tunna skikt av magnetiska och icke-magnetiska material kan förändras kraftigt beroende på de magnetiska skiktens inbördes orientering. När magnetisationerna i intilliggande lager ligger parallellt blir motståndet lägre än när de är antiparallella. Denna känsliga beroende av magnetisk orientering kallas ofta för GMR på engelska och beskriver ett kvantmekaniskt samband mellan elektronspin och ledningsförmåga.

Betydelse och tillämpningar

Upptäckten av GMR fick praktiska följder mycket snabbt. Effekten gjorde det möjligt att bygga betydligt känsligare läshuvuden i hårddiskar, vilket i sin tur möjliggjorde en snabb ökning av lagringskapacitet till nivåer som gigabyte och vidare. GMR lade också grunden för ett nytt forskningsområde ofta kallat spintronik, där elektronens spin används tillsammans med dess laddning i elektroniska komponenter.

Praktiska exempel

  • Läshuvuden i hårddiskar och magnetiska sensorer.
  • Komponenter i mobil teknik och datalagring som behövde hög känslighet vid små fält.
  • Forskning inom spintroniska minnen och magnetisk logik.

Karriär och senare liv

Grünberg var verksam vid forskningscentret i Jülich (Forschungszentrum Jülich), där han lett och deltagit i experimentell forskning inom fastkroppsfysik. Hans arbete belyste såväl grundläggande magnetiska fenomen som möjligheter till teknisk tillämpning. För upptäckten delade han Nobelpriset med Albert Fert, som oberoende fann samma fenomen. Priset erkände både en grundläggande fysikalisk upptäckt och dess omedelbara tekniska betydelse.

Noterbara fakta

Grünbergs forskning har haft stor påverkan på modern datateknik och materialfysik. Hans bidrag exemplifierar hur en experimentell upptäckt kan röra sig snabbt från laboratorium till industriella tillämpningar och förändra vardagstekniken. Mer information om hans arbete och sammanhang finns i flera källor om magnetism, hårddiskteknik och utvecklingen av lagringskapacitet, samt i biografiska uppslag om jättelik magnetoresistans och Grünbergs livsverk.

Tidigt liv

Grünberg föddes i Pilsen i Böhmen, som kontrollerades av nazisterna. De kallade landet för Protektoratet Böhmen och Mähren och det är nu känt som Tjeckien. Grünbergs far hette Fjodor Grinberg men han bytte namn till Fjodor Grünberg 1941.

Resten av familjen Grünberg bodde en tid i Petermanns hus i Untersekerschan, men efter andra världskriget tvingade den tjeckiska regeringen alla människor som bodde i Pilsen och som talade tyska att lämna landet. Detta kallades Beneš-dekreten. Han flyttade med sin mor (som dog 2002 vid 74 års ålder) och sin syster till Lauterbach i Hessen. Där studerade han vid ett gymnasium (skola på andra stadiet).

Grünberg tog examen 1962 vid Johann Wolfgang Goethe-universitetet. Därefter studerade han vid Darmstadts tekniska universitet i Tyskland, där han fick sin examen i fysik 1966 och sin doktorsexamen 1969. Under åren 1969-1972 studerade han vid Carleton University i Ottawa, Kanada. Senare kom han till institutet för fasta tillståndets fysik vid Jülich Research Centre, där han blev en ledande forskare inom magnetism fram till sin pensionering 2004.

 

Viktigt arbete

Grünberg gjorde viktiga upptäckter om ferrit (järn) och magnetism, till exempel den stora magnetoresistiva effekten (GMR) 1988. GMR har använts i många moderna hårddiskar. En annan användning av GMR-effekten är i magnetiska slumpmässiga minnen.

Förutom Nobelpriset har Grünberg tilldelats delade priser i APS International Prize for New Materials, International Union of Pure and Applied Physics Magnetism Award, Hewlett-Packards Europhysics Prize, Wolf Prize in Physics och 2007 års Japan Prize. Han vann det tyska framtidspriset för teknik och innovation 1998 och utsågs till årets europeiska uppfinnare i kategorin "universitet och forskningsinstitutioner" av Europeiska patentverket och Europeiska kommissionen 2006.

 

Död

Grünberg dog den 7 april 2018 i Jülich, Tyskland, 78 år gammal.

 

Publicerat arbete (urval)

  • Patent, Tyskland, 3820475 "Magnetfeldsensor mit ferromagnetischer, dünner Schicht" inlämnat den 16.06.1988
  • Patent, US, 4949039 "Magnetfältssensor med ferromagnetiska tunna skikt med magnetiskt antiparallella polariserade komponenter"
  • Grünberg, Peter, Y. Suzuki, T. Katayama, K. Takanashi, R. Schreiber, K. Tanaka. 1997. "Den magnetoptiska effekten av Cr(001)-kilade ultratunna filmer som odlats på Fe(001)". JMMM . 165, 134.
  • P. Grünberg, J.A. Wolf, R.Schäfer. 1996. "Long Range Exchange Interactions in Epitaxial Layered Magnetic Structures". Physica B 221, 357.
  • M. Schäfer, Q. Leng, R. Schreiber, K. Takanashi, P. Grünberg, W. Zinn. 1995. "Experiments on Interlayer Exchange Coupling" (inbjudan till 5:e NEC Symp., Karuizawa, Japan). J. of Mat. Sci. and Eng. B31, 17.
  • A. Fert, P. Grünberg, A. Barthelemy, F. Petroff, W. Zinn (inbjudan till ICM i Warszawa, 1994). 1995. "Layered magnetic structures: interlayer exchange coupling and giant magnetoresistance". JMMM. 140-144, 1.
  • P. Grünberg, A. Fuß, Q. Leng, R. Schreiber, J.A. Wolf. 1993. "Interlayer Coupling and its Relation to Growth and Structure". Proc. of NATO workshop on "Magnetism and Structure in Systems of Reduced Dimension", ed. by R.F.C. Farrow et al., NATO ASI Series B: Physics Vol. 309, s. 87, Plenum Press, N.Y. 1993.
  • A. Fuß, S. Demokritov, P. Grünberg, W. Zinn. 1992. "Short- and long period oscillations in the exchange coupling of Fe across epitaxially grown Al- and Au-interlayers". JMMM. 103, L211.
  • G. Binasch, P. Grünberg, F. Saurenbach, W. Zinn. 1989. "Förbättrad magnetoresistans i Fe-Cr-skiktstrukturer med antiferromagnetiskt utbyte mellan skikten". Physical Review B39. 4282.
  • P. Grünberg, R. Schreiber, Y. Pang, M.B. Brodsky, H. Sowers. 1986. "Layered Magnetic Structures: Bevis för antiferromagnetisk koppling av Fe-skikt över Cr-skikt". Physical Review Letters. 57, 2442.
 

Författare

AlegsaOnline.com Peter Grünberg — tysk fysiker och Nobelpristagare för upptäckten av GMR

URL: https://sv.alegsaonline.com/art/128500

Dela