Пресс-релиз нобелевского комитета, посвященный новым лауреатам, озаглавлен "Нанотехнологии позволили создать чувствительные считывающие головки компактных жестких дисков" (Nanotechnology gives sensitive read-out heads for compact hard disks).
Исследования Фера и Грюнберга положили начало развитию новой области - спинтроники, использующей спин электрона (один из важнейших квантовых параметров элементарных частиц) для хранения и переноса информации. Спин электронов (согласно определению, собственный момент количества движения элементарной частицы, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого) может иметь только два направления - вверх и вниз. Электроны проводимости со спином, направление которого совпадает с направлением магнитного поля внутри GMR-среды, испытывают меньшее сопротивление при движении и имеют большую свободу перемещения, чем электроны со спином, ориентированным против внутреннего магнитного поля, которые испытывают большее сопротивление при движении и чаще сталкиваются с атомами среды. В первом случае электрическое сопротивление среды будет меньше, чем во втором. На этом эффекте и построена работа GMR-сенсоров.
В своих первых экспериментах Фер и Грюнберг использовали материалы, не пригодные к промышленному производству, однако, развивая их опыт, специалисты фирмы IBM перебрали затем тысячи различных материалов и конфигураций и к 1997 году разработали первый "винчестер", использующий миниатюрные и сверхчувствительные GMR-головки, способные отслеживать малейшие изменения магнитного поля и тем самым уменьшать размеры намагниченных участков, увеличивая плотность записи данных. В перспективе речь может идти даже о зонах, сравнимых с размерами нескольких атомов, и вот по этой причине GMR-технологию действительно можно считать одним из самых первых реальных приложений в области нанотехнологии.
Открытие Фера и Грюнберга уже послужило основой многочисленных разработок компьютерных носителей информации нового поколения - меньшего размера и большей емкости. В современных моделях еще не реализованы до конца все возможности GMR-технологии - слишком резко увеличивать емкость жестких дисков зачастую мешают маркетинговые соображения.
Альбер Фер родился в 1938 году, он работает в Университете Париж-11 (Université Paris-Sud - Paris XI). Петер Грюнберг родился в 1939 году и работает в исследовательском центре немецкого города Юлих, земля Северный Рейн-Вестфалия (Forschungszentrum Jülich). За свое открытие Фер и Грюнберг уже получили немало престижных премий. Так, они стали лауреатами Фонда Вольфа по физике 2006/2007 года, ну а ранее их работа была также отмечена Американским и Европейским физическими обществами и Международным союзом по физике и прикладной физике.
Начиная с 2001 года Нобелевская премия составляет в каждой номинации 10 миллионов шведских крон (в 2007 году эта сумма эквивалентна 1,542 миллиона долларов). Так как в одной номинации победили два человека, денежное вознаграждение будет разделено между ними в равных долях. Торжественная церемония награждения Нобелевскими премиями состоится 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. Король Швеции, по традиции, вручит награды в Концертном доме Стокгольма, а затем в Голубом зале ратуши состоится нобелевский банкет.
Лауреаты Нобелевской премии в области химии станут известны 10 октября.
Ссылки:
Гигантское магнитное сопротивление: приз Вольфа
MR- и GMR-технологии
Головки жестких дисков
Новые шаги спинтроники
Спинтроника
Что диск грядущий нам готовит?
MRAM вторгается в вотчину DRAM
Нобелевская премия по физике присуждена за компактные жесткие диски
Нобелевская премия по физике присуждена за нанотехнологии
Названы лауреаты Нобелевской премии в области физики
Вот что меня удручает в сообщениях СМИ про присуждение Нобелевской премии за гигантское магнитосопротивление, так это то, что везде подчеркивается лишь практическая польза открытия. Возникает такое ощущение, что премию присудили за увеличение плотности записи в жестких дисках, и даже, что лауреаты к этому собственно и стремились в своих исследованиях.
А дальше уже нетрудно сделать и следующий шаг - "хорошие" исследования обязательно ориентированы на конкретное прикладное использование (вот, смотрите, Нобеля за это дали!), а значит, исследования, НЕ ориентированные на прикладное использование, нам не нужны!
Это всё, конечно, совершенно не так.
Лауреаты изучали, по сути, квантовые эффекты в конденсированных средах. Спины там всякие, антиферромагнетизм, всякие заумные хитрости и т.п. Обнаруженный эффект имел место, к тому же, в довольно сильных полях и при криогенных температурах. О прикладных применениях в оригинальных статьях лауреатов были сказаны лишь самые общие слова ("... и более того, многообещающий для приложений.").
Важная мысль, - которую никто обычно не произносит, но которую похоже сейчас надо всегда произносить, - заключается в том, что эти применения в IT-индустрии явились побочным продуктом фундаментальной физики. Основная ветвь исследования - это изучение магнитных эффектов в структурах с переходными элементами - и эта ветвь бурно развивается и сейчас, и в ней много фундаментальных задач (после гигантского магнитосопротивления были открыты "колоссальное" и даже "экстраординарное", которые гораздо более загадочны, чем гигантское). А увеличение плотности записи на диски - лишь маленькая веточка вбок. Она не появилась бы, если б не было интереса в фундаментальных исследованиях магнитных свойств, если б наука была "нацелена" на немедленное прикладное использование.
Кстати, относительно популярное введение в гигантское магнитосопротивление есть в статье из Соросовского Образовательного Журнала "Гигантское магнитосопротивление".
| А также : | Наука Общество Технологии |