Giant magnetoweerstand
Giant magnetoresistance (GMR) is een zeer klein magnetisch effect dat wordt aangetroffen in dunne lagen ijzer en andere materialen. Het wordt gebruikt om informatie te lezen en te schrijven in harde schijven.
Het GMR-effect kan worden gemeten wanneer een magneet wordt gebruikt om de stroom van elektriciteit te veranderen. De Nobelprijs voor natuurkunde van 2007 werd toegekend aan Albert Fert en Peter Grünberg voor de ontdekking van GMR.
Spinklep GMR
Stichtende resultaten van Fert et al.
Ontdekking
GMR werd in 1988 ontdekt in lagen ijzer, chroom en ferriet door Peter Grünbergs onderzoeksteam van het Jülich Onderzoekscentrum (Duitsland). Peter Grünberg bezit een octrooi op de technologie. Het werd ook ontdekt door Albert Ferts onderzoeksgroep van de Universiteit van Parijs-Sud (Frankrijk) in lagen ferriet en chroom. De Fert-groep zag als eerste wat zij beschouwden als een groot effect, vandaar de naam "Giant". De Fert-groep was ook de eerste die de juiste fysica van GMR verklaarde. De ontdekking was het begin van de wetenschap spintronica. Grünberg en Fert hebben voor deze ontdekking en ander spintronicawerk prijzen en onderscheidingen gekregen, waaronder de Nobelprijs voor natuurkunde in 2007.
Soorten GMR
Meerlagige GMR
Bij meerlagige GMR worden twee of meer magnetische lagen gescheiden door een zeer dunne (ongeveer 1 nm) niet-magnetische (isolerende) laag. Ferriet, een vorm van ijzer, is een magnetische laag en chroom is een isolerende laag. Bij een bepaalde dikte wordt de sterkte van het magnetisme tussen de lagen gemakkelijk te meten en aan te passen. De sterkte van de elektrische stroom tussen de lagen kan tot 10% veranderen.
Het GMR-effect werd voor het eerst waargenomen in stapels van 10 of meer lagen.
Draaiklep GMR
Bij spin valve GMR worden twee magnetische lagen gescheiden door een dunne (~3 nm) niet-magnetische (isolerende) laag. Het is mogelijk de sterkte van het magnetisme tussen deze lagen te meten en aan te passen.
Gehoopt wordt dat onderzoek naar spinnende elektronen de spinkleppen zal verbeteren.
De in spinkleppen gebruikte materialen zijn koper en een legering van nikkel en ijzer.
Spin valve GMR is de meest bruikbare soort voor harde schijven en wordt zorgvuldig getest om aan de industrienormen te voldoen.
Granulaire GMR
Granulaire GMR is een effect dat wordt aangetroffen in koper dat kobaltkorrels bevat. Het is niet mogelijk de sterkte van korrelige GMR op dezelfde manier te controleren als die van meerlagige GMR.
Gebruik van GMR
GMR wordt gebruikt in moderne harde schijven en magnetische sensoren. Een andere toepassing van het GMR-effect is in magnetoresistieve random access memory (MRAM). Met GMR is een nieuwe wetenschap van de elektronica begonnen die spintronica wordt genoemd.
Verwante pagina's
Vragen en antwoorden
V: Wat is magnetische reusweerstand (GMR)?
A: GMR is een klein magnetisch effect dat gevonden wordt in dunne lagen ijzer en andere materialen en dat gebruikt wordt om informatie te lezen en te schrijven in harde schijven.
V: Hoe wordt het GMR-effect gemeten?
A: Het GMR-effect kan worden gemeten wanneer een magneet wordt gebruikt om de stroom van elektriciteit te veranderen.
V: Wie kregen in 2007 de Nobelprijs voor natuurkunde voor de ontdekking van GMR?
A: Albert Fert en Peter Grünberg kregen in 2007 de Nobelprijs voor natuurkunde voor de ontdekking van GMR.
V: Wat is het belang van het GMR-effect?
A: Het GMR-effect is belangrijk voor de werking van harde schijven en wordt gebruikt voor het lezen en schrijven van informatie.
V: In welke materialen kan het GMR-effect worden gevonden?
A: Het GMR-effect kan worden aangetroffen in dunne lagen ijzer en andere materialen.
V: Kan het GMR-effect met het blote oog worden waargenomen?
A: Nee, het GMR-effect is erg klein en kan niet met het blote oog worden waargenomen.
V: Wat is het belang van de ontdekking van GMR?
A: De ontdekking van GMR was belangrijk genoeg om een Nobelprijs voor natuurkunde te verdienen, omdat het belangrijke praktische toepassingen heeft in de technologie van harde schijven.
