|
|
| |
"Odkrycie zjawiska gigantycznego magnetooporu (GMR) otworzy³o now± dziedzinê badañ i pozwoli³o na rozwiniêcie technologii zapisywania i odczytywania danych zapisanych na no¶nikach magnetycznych" - uwa¿a dr hab. Tadeusz Luciñski z Instytutu Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu.
Jak t³umaczy, od dawna wiadomo by³o, ¿e magnetoopór istnieje w metalach i ¿e jest on wywo³ywany dzia³aniem pola magnetycznego na przewodnik z przep³ywaj±cym przez niego pr±dem. Zmiana natê¿enia pola magnetycznego powoduje bowiem zmianê w oporno¶ci przewodnika.
"Prze³om nast±pi³ w 1986 r., kiedy w³a¶nie Gruenberg wykaza³, ¿e w uk³adach nazywanych kanapkami (ang. sandwich), sk³adaj±cych siê z cienkich warstw chromu i ¿elaza, u³o¿onych naprzemiennie (...), wielko¶ci magnetooporu mog± byæ nawet o 100 proc. wiêksze ni¿ w jednorodnym przewodniku" - wyja¶nia Luciñski.
W³a¶nie to zjawisko zosta³o nazwane gigantycznym magnetooporem. Cech± GMR jest nie tylko to, ¿e ma warto¶æ wiêksz± ni¿ zwyk³y magnetoopór, ale te¿ mechanizm jego powstawania jest inny. Dlatego "kanapkowy" przewodnik reaguje nawet na bardzo niewielkie zmiany pola magnetycznego.
Jak doda³ fizyk, obecnie struktury warstwowych przewodników zosta³y bardzo udoskonalone i nie sk³adaj± siê ju¿ tylko z chromu i ¿elaza, ale te¿ z innych metali a ich warstwy s± bardzo cienkie. "Tego typu uk³ady wykorzystuje siê w tzw. czujnikach magnetycznych pól rozproszonych w czytnikach danych z magnetycznych no¶ników w naszych komputerach, czyli twardych dysków" - t³umaczy Luciñski.
Naukowiec podkre¶la, ¿e badania w tej dziedzinie toczy³y siê tak¿e w Polsce. Ich prekursorami byli teoretyk prof. Józef Barna¶ z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu i prof. Stefan Krompiewski z Polskiej Akademii Nauk.
"Odkrycie tegorocznych noblistów jest nie do przecenienia. Zas³u¿yli na nagrodê Nobla, poniewa¿ dokonali prze³omu i powsta³a nowa dziedzina badañ" - ocenia Luciñski.
"Te odkrycia maj± bardzo wiele zastosowañ praktycznych, miêdzy innymi w komputerach i w przemy¶le samochodowym" - uwa¿a z kolei doc. Andrzej Wi¶niewski, kierownik Oddzia³u Fizyki Magnetyzmu w Instytucie Fizyki Polskiej Akademii Nauk.
"Podstawowym ich zastosowaniem jest nowa generacja g³owic do odczytu magnetycznego, czyli takich, które s± w tej chwili stosowane w zdecydowanej wiêkszo¶ci komputerów do odczytu informacji z dysków twardych" - t³umaczy naukowiec.
Jak dodaje, zmniejszanie rozmiarów komputerów i szukanie mo¿liwo¶ci zapisu wiêkszej ilo¶ci informacji w ma³ej objêto¶ci stanowi dzi¶ wyra¼ny trend. "Nastêpuje coraz gêstsze upakowanie informacji, w zwi±zku z tym potrzebne s± coraz czulsze metody odczytu informacji. I to w³a¶nie umo¿liwi³o nam zjawisko gigantycznego magnetooporu" - wyja¶nia Wi¶niewski.
Zaznacza, ¿e GMR od innych, podobnych metod, ró¿ni mo¿liwo¶æ zastosowania w temperaturze pokojowej. Istniej± bowiem inne zjawiska powoduj±ce zmiany oporu jakiego¶ uk³adu pod wp³ywem pola magnetycznego, jednak zachodz± one wy³±cznie w niskich temperaturach, co - jak twierdzi naukowiec - eliminuje na razie mo¿liwo¶æ zastosowañ w urz±dzeniach pracuj±cych w warunkach normalnych.
Doc. Wi¶niewski podkre¶la jednocze¶nie, ¿e bardzo du¿y wk³ad w nagrodzone Noblem odkrycie Ferta i Gruenberga ma Polak, prof. Józef Barna¶ - fizyk z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.
O wspó³pracy tegorocznych noblistów z polskimi uczonymi przypomina tak¿e prof. Henryk Szymczak z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk. "Ogromny wk³ad w dokonane przez nich odkrycie ma prof. Józef Barna¶, fizyk z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu" - podkre¶la naukowiec.
Prof. Szymczak uwa¿a, ¿e odkrycie Ferta i Gruenberga zas³ugiwa³o na Nobla. "By³o jasne, ¿e oni dostan± Nobla, pytaniem by³o tylko kiedy to nast±pi. Musia³o up³yn±æ trochê czasu, ¿eby pokazaæ ogromne zastosowania praktyczne tego odkrycia".
Jak przypomina, obaj tegoroczni nobli¶ci bywali w Polsce, m.in. na konferencjach naukowych z zakresu fizyki. "Fert wzi±³ na przyk³ad udzia³ w konferencji zorganizowanej dwa lata temu przez Instytut Fizyki PAN". Naukowiec dodaje, ¿e najbli¿sza wspó³praca ³±czy³a noblistów z fizykiem prof. Józefem Barnasiem z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.
"Zjawisko odkryte przez tych dwóch naukowców to by³o odkrycie do¶wiadczalne. Potrzebne by³o zbudowanie teorii tego wszystkiego. Barna¶ uczestniczy³ od pocz±tku w pracach nad wyja¶nieniem tego zjawiska. Jego wk³ad jest tutaj naprawdê ogromny" - podkre¶la Szymczak.
Przy okazji rozmów o GMR, pytani eksperci wymieniaj± tak¿e osobê prof. Tomasza Dietla z Uniwersytetu Warszawskiego. Jest on cenionym na ¶wiecie specjalist± w dziedzinie spintroniki - nauki, która powsta³a m.in. dziêki odkryciom tegorocznych noblistów. Spintronika bazuje na zjawiskach zachodz±cych w pó³przewodnikach. Eksperci spekuluj±, ¿e w przysz³o¶ci zast±pi ona elektronikê, jako technologia wielokrotnie bardziej wydajnego zapisywania i odczytywania danych. "Liczyli¶my na to, ¿e to prof. Dietl otrzyma nagrodê Nobla. Niestety tak siê nie sta³o. Mo¿e nastêpnym razem" - mówi Tadeusz Luciñski.
"Profesor Dietl nie zajmuje siê magnetooporem, lecz wykorzystaniem nowej grupy materia³ów magnetycznych do tego, by spintronika mog³a znale¼æ zastosowanie w praktyce - g³ównie do zapisu informacji i budowy np. komputerów kwantowych - wyja¶nia prof. Szymczak. - Aby mo¿na by³o otrzymaæ materia³y, w których gêsto¶æ zapisu i mo¿liwo¶æ szybkiej zmiany zapisu jest +uzyskiwana+ zarówno pr±dem, jak i polem magnetycznym".
"D±¿ymy do miniaturyzacji zapisu informacji - dodaje. - Chcemy zapisywaæ coraz wiêcej na jednym centymetrze kwadratowym. Mamy obecnie dwie mo¿liwo¶ci: albo wykorzystaæ do zapisu informacji materia³y pó³przewodnikowe albo materia³y magnetyczne. To, co robi profesor Dietl to po³±czenie ich obu".
"S± ju¿ takie materia³y, ale w ich przypadku zjawisko gigantycznego magnetooporu wystêpuje w temperaturach niskich, du¿o poni¿ej temperatury pokojowej. Natomiast Dietl przewidzia³ istnienie materia³ów, które umo¿liwi± zaj¶cie tego zjawiska w temperaturach wysokich".
"Obecnie czekamy na potwierdzenie teoretycznych rozwa¿añ prof. Dietla, na dowody. Je¶li siê znajd±, za kilka lat my Polacy powinni¶my mieæ tego Nobla, o którym marzymy" - uwa¿a prof. Szymczak.
(pap.pl)
|
|
|
|
|
