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Nobelpreis für Physik 2007:
Peter Grünberg und der GMR-Effekt

Kompakte und schnelle Festplatten sind heute ein nützliches Werkzeug der Informationsgesellschaft. Nur wenige Klicks trennen uns von unseren Daten, die dank Musik- und Videoindustrie immer umfänglicher werden.

Den komfortablen Zugriff möglich machte eine Entwicklung, die im Forschungszentrum Jülich gemacht wurde. Ende der 1980er Jahre entdeckte Peter Grünberg, dass der elektrische Widerstand von dünnen magnetischen Schichten sich stark durch äußere Magnetfelder ändert.

Der so genannte GMR- oder Riesenmagnetowiderstands-Effekt wurde seit Mitte der 1990er Jahre in allen gängigen Festplatten genutzt, um magnetische Bits und Bytes auszulesen. Der Effekt beruht auf der quanten- mechanischen Kopplung der Elektronen-Spins in den Materialschichten. In nur 10 Jahren zog der GMR-Effekt vom Labor in die Anwendung. Seitdem wurden mehrere Milliarden Leseköpfe produziert.

Der GMR-Effekt ermöglichte nicht nur den Durchbruch zu Gigabyte-Festplatten, sondern begründete außerdem ein vollkommen neues Forschungsgebiet, die Zukunftstechnologie Spintronik. Die Spintronik will neben der elektrischen Ladung von Elektronen auch ihren quantenmechanischen Spin für die Mikro- und Nanoelektronik nutzbar machen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Jülicher Peter Grünberg Institut erforschen zum Beispiel, wie sich Spinströme manipulieren lassen, um damit Daten energiesparend zu transportieren und schneller zu verrechnen.


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