Jättelik magnetoresistans
Giant magnetoresistance (GMR) är en mycket liten magnetisk effekt som finns i tunna lager av järn och andra material. Den används för att läsa och skriva information i hårddiskar.
GMR-effekten kan mätas när en magnet används för att ändra elflödet. Nobelpriset i fysik 2007 tilldelades Albert Fert och Peter Grünberg för upptäckten av GMR.
Spin-ventil GMR
Grundläggande resultat av Fert et al.
Upptäckt
GMR upptäcktes i lager av järn, krom och ferrit av Peter Grünbergs forskargrupp vid Jülich Research Centre (Tyskland) 1988. Peter Grünberg har patent på tekniken. Den upptäcktes också av Albert Ferts forskargrupp vid universitetet i Paris-Sud (Frankrike) i lager av ferrit och krom. Ferts grupp var först med att se vad de ansåg vara en stor effekt, vilket är anledningen till att de gav namnet "Giant". Fert-gruppen var också först med att förklara den korrekta fysiken bakom GMR. Upptäckten var början på vetenskapen spintronik. Grünberg och Fert har fått priser och utmärkelser, bland annat Nobelpriset i fysik 2007, för denna upptäckt och andra spintronikarbeten.
Typer av GMR
GMR i flera lager
I GMR med flera lager är två eller flera magnetiska lager åtskilda av ett mycket tunt (ca 1 nm) icke-magnetiskt (isolerande) lager. Ferrit, en form av järn, är ett magnetiskt skikt och krom är ett isolerande skikt. Vid en viss tjocklek är det lätt att mäta och justera styrkan i magnetismen mellan skikten. Den elektriska strömstyrkan mellan lagren kan ändras med upp till 10 %.
GMR-effekten observerades först i staplar med 10 eller fler lager.
Spinnventil GMR
I GMR med spinnventil separeras två magnetiska skikt av ett tunt (~3 nm) icke-magnetiskt (isolerande) skikt. Det är möjligt att mäta och justera styrkan i magnetismen mellan dessa lager.
Förhoppningen är att forskningen om spinnande elektroner ska förbättra spinnventilerna.
De material som används i spinnventiler är koppar och en legering av nickel och järn.
Spin valve GMR är den mest användbara sorten för hårddiskar och testas noggrant för att uppfylla industristandarderna.
Granulär GMR
Granulär GMR är en effekt som förekommer i koppar som innehåller korn av kobolt. Det är inte möjligt att kontrollera styrkan hos granulerad GMR på samma sätt som hos flerskikts-GMR.
Användning av GMR
GMR används i moderna hårddiskar och magnetiska sensorer. En annan användning av GMR-effekten är magnetoresistiva minnen med slumpmässig åtkomst (MRAM). GMR har gett upphov till en ny vetenskap inom elektronik som kallas spintronik.
Relaterade sidor
Frågor och svar
F: Vad är jättemagnetoresistans (GMR)?
S: GMR är en liten magnetisk effekt som finns i tunna lager av järn och andra material och som används för att läsa och skriva information i hårddiskar.
F: Hur mäter man GMR-effekten?
S: GMR-effekten kan mätas när en magnet används för att ändra elflödet.
F: Vilka tilldelades 2007 års Nobelpris i fysik för upptäckten av GMR?
S: Albert Fert och Peter Grünberg tilldelades 2007 års Nobelpris i fysik för upptäckten av GMR.
F: Vilken betydelse har GMR-effekten?
S: GMR-effekten är viktig för hårddiskarnas funktion och används för att läsa och skriva information.
F: Vilka material kan GMR-effekten finnas i?
S: GMR-effekten kan hittas i tunna lager av järn och andra material.
F: Kan man se GMR-effekten med blotta ögat?
S: Nej, GMR-effekten är mycket liten och kan inte ses med blotta ögat.
F: Vilken betydelse har upptäckten av GMR?
S: Upptäckten av GMR var tillräckligt betydelsefull för att motivera ett Nobelpris i fysik, eftersom den har viktiga praktiska tillämpningar inom hårddisktekniken.
