Нобелевский наногигантизм
10.10.2007
Источник: Время новостей,
Владимир ДЗАГУТО
Технологию для жестких дисков оценили в 10 млн крон
Королевская академия наук Швеции присудила Нобелевскую премию в области физики французу Альберу Ферту и немцу Петеру Грюнбергу. Отмечено их открытие эффекта гигантского магнитосопротивления (GMR). Эта технология позволила во второй половине 90-х годов прошлого века создать новый тип компьютерных жестких дисков. GМR-эффект позволил упаковывать информацию более компактно, что произвело небольшую революцию в технике. "Винчестеры" стали гораздо меньше в размерах, вслед за чем уменьшились и сами электронно-вычислительные агрегаты. Ферт и Грюнберг оказались одними из отцов современных переносных компьютеров - небольших ноутбуков и совсем маленьких "наладонников".
Французский и немецкий физики поделят 10 млн шведских крон пополам. Нобелевки часто делятся на доли, как правило, это означает, что открытие делалось в два-три приема, а каждый из лауреатов решал свою часть проблемы. Так, например, была поделена премия этого года в области физиологии и медицины (см. "Время новостей" от 9 октября). Но в данном случае был классический конфликт приоритетов: гигантское магнитосопротивление Ферт и Грюнберг открывали в своих исследовательских центрах самостоятельно и добились результатов практически одновременно. Их пионерские работы в научных журналах вышли одна за другой - в 1988 и 1989 годах. Нобелевский комитет решил, что заниматься изучением фотофиниша не будет, и отдал каждому из физиков по золотой медали.
В основу открытия Ферта - Грюнберга легло давно известное ученым явление: в присутствии магнитного поля сопротивление проводника изменяется. Но обычно эти колебания сравнительно невелики и отклонение составляет всего несколько процентов. Французу и немцу удалось создать материал-сэндвич, который реагирует на магнитное поле гораздо сильнее. Он состоял из чередующихся тончайших слоев железа и хрома. Первый металл, как известно, отлично намагничивается (и на этом основаны многие традиционные технологии записи информации), тогда как хром не "запоминает" направление магнитного поля.
Выяснилось, что если оба слоя железа намагничены одинаково, то сопротивление этого "наносэндвича" сравнительно невелико. Но если поменять полярность одного из слоев, то сопротивление резко - на десятки процентов - увеличивается. Позднее сам Альбер Ферт смог объяснить этот неожиданный эффект: согласно современной теории, это происходит из-за того, что в столь тонком проводнике на характеристики электрического тока начинает влиять спин (момент импульса) электронов. Но, пожалуй, важно не то, почему случается этот эффект, а то, что с момента его открытия до практической реализации прошло меньше десяти лет.
Уже в 1997 году на рынке появились первые жесткие диски, созданные на основе GМR-эффекта. От прежних они отличались большей компактностью и повышенной емкостью. Появилось даже особое направление в прикладной электронике, называемое спинтроникой (spintronics). Когда говорят о сверхмодных ныне нанотехнологиях, среди всего прочего, что подходит под соответствующий размер, имеют в виду и устройства, где используется гигантское магнитосопротивление. Так что исследования Ферта и Грюнберга (последний, кстати, оперативно получил патент на свою технологию и со временем состриг с открытия полагающиеся ему купоны) в нашем столетии оказались особо актуальны. Что не могли не учитывать шведские академики, решавшие судьбу нобелевских миллионов.