何谓巨磁电阻效应？原理和应用？
磁盘存储技术的原则,是利用每个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1,要读取这些数据,需要电极扫过这个磁场;由于磁阻效应,磁场会引起电极电阻的改变,从而改变电流的强度,电极输出电流的高低,就代表了0或1。 在磁场作用下,磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象,被称为磁阻效应。这种效应,早在1857年就被英国的开尔文勋爵发现。不过,这种改变的幅度并不大,通常只在1%到2%之间。因此,在巨磁阻效应被发现之前,存储数据所需要的磁场要保持一定的强度,数据点不能做的太小,磁盘容量受到很大限制。 1988年,法国巴黎大学的费尔特教授和德国尤利希研究中心的皮特•格伦博格各自独...全部
磁盘存储技术的原则,是利用每个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1,要读取这些数据,需要电极扫过这个磁场;由于磁阻效应,磁场会引起电极电阻的改变,从而改变电流的强度,电极输出电流的高低,就代表了0或1。
在磁场作用下,磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象,被称为磁阻效应。这种效应,早在1857年就被英国的开尔文勋爵发现。不过,这种改变的幅度并不大,通常只在1%到2%之间。因此,在巨磁阻效应被发现之前,存储数据所需要的磁场要保持一定的强度,数据点不能做的太小,磁盘容量受到很大限制。
1988年,法国巴黎大学的费尔特教授和德国尤利希研究中心的皮特•格伦博格各自独立发现,在铁、铬相间的多层膜电阻中,微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化,其变化的幅度比通常高十几倍。
其中,费尔特观察到50%的变化,并把这种效应命名为“巨磁阻效应”。由于膜厚度不同,格伦博格所观察到的变化较小,达到10%。但他最早看到这种技术的应用前景。在发表论文的同时,格伦博格就申请了专利。
获奖后,他在接受德国一家电台采访时说,业界对这一发现的反应还是慢了点。对于科学界而言,1988年的这一发现绝对是一个巨大的惊喜。因为在开尔文勋爵发现这一效应之后长达一百多年的时间内,人们一直认为磁阻效应很难有改进的空间。
20世纪90年代,许多科学家又在铁/铜,铁/铝,铁/金,钴/铜,钴/银和钴/金等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应,巨磁阻多层膜开始在高密度读出磁头、磁存储元件上开始得到广泛的应用。到了1994年,IBM的研究员斯图尔特•帕金(StuartParkin)终于根据这一物理原理,研制出新型的读出磁头,将磁盘记录密度一下子提高了17倍,达到5G比特/平方英寸,从而在与光盘的竞争中重新处于领先地位。
2007年诺贝尔物理学奖揭晓:69岁的法国巴黎大学阿尔伯特•费尔特(AlbertFert)和68岁的德国尤利希研究中心的彼得•格伦博格(PeterGrünberg),因为几乎同时独立发现了巨磁电阻效应( )而共同分享了这一奖项。
两位科学家将分享1000万瑞典克朗(约合154万美元)的奖金。收起
