The Nobel Prize in Physics 2007
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Physics for 2007 jointly to
Albert Fert
Unité Mixte de Physique CNRS/THALES, Université Paris-Sud, Orsay, France,
and
Peter Grünberg
Forschungszentrum Jülich, Germany,
"for the discovery of Giant Magnetoresistance".
Nanotechnology gives sensitive read-out heads for compact hard disks
This year's physics prize is awarded for the technology that is used to read data on hard disks. It is thanks to this technology that it has been possible to miniaturize hard disks so radically in recent years. Sensitive read-out heads are needed to be able to read data from the compact hard disks used in laptops and some music players, for instance.
In 1988 the Frenchman Albert Fert and the German Peter Grünberg each independently discovered a totally new physical effect – Giant Magnetoresistance or GMR. Very weak magnetic changes give rise to major differences in electrical resistance in a GMR system. A system of this kind is the perfect tool for reading data from hard disks when information registered magnetically has to be converted to electric current. Soon researchers and engineers began work to enable use of the effect in read-out heads. In 1997 the first read-out head based on the GMR effect was launched and this soon became the standard technology. Even the most recent read-out techniques of today are further developments of GMR.
A hard disk stores information, such as music, in the form of microscopically small areas magnetized in different directions. The information is retrieved by a read-out head that scans the disk and registers the magnetic changes. The smaller and more compact the hard disk, the smaller and weaker the individual magnetic areas. More sensitive read-out heads are therefore required if information has to be packed more densely on a hard disk. A read-out head based on the GMR effect can convert very small magnetic changes into differences in electrical resistance and there-fore into changes in the current emitted by the read-out head. The current is the signal from the read-out head and its different strengths represent ones and zeros.
The GMR effect was discovered thanks to new techniques developed during the 1970s to produce very thin layers of different materials. If GMR is to work, structures consisting of layers that are only a few atoms thick have to be produced. For this reason GMR can also be considered one of the first real applications of the promising field of nanotechnology.
Read more about this year's prize
Information for the Public
Advanced Information (pdf)
In order to read the text you need Acrobat Reader.
Links and Further Reading
--------------------------------------------------------------------------------
Albert Fert, French citizen. Born 1938 in Carcassonne, France. Ph.D. in 1970 at Université Paris-Sud, Orsay, France. Professor at Université Paris-Sud, Orsay, France, since 1976. Scientific director of Unité mixte de physique CNRS/Thales, Orsay, France, since 1995.
www2.cnrs.fr/en/338.htm
Peter Grünberg, German citizen. Born 1939 in Pilsen. Ph.D. in 1969 at Technische Universität Darmstadt, Germany. Professor at Institut für Festkörperforschung, Forschungszentrum Jülich, Germany, since 1972.
www.fz-juelich.de/portal/gruenberg_e
Prize amount: SEK 10 million to be shared equally between the Laureates
Contact persons: Erik Huss, Press Officer, Phone +46 8 673 95 44, mobile +46 70 673 96 50, erik.huss@kva.se
Ulrika Björkstén, Scientific editor, mobile +46 70 206 67 50, ulrika.bjorksten@kva.se
The Royal Swedish Academy of Sciences, founded in 1739, is an independent organisation whose overall objective is to promote the sciences and strengthen their influence in society. Traditionally, the Academy takes special responsibility for the natural sciences and mathematics.
خطـوة أولـى لتطبيـق النانوتكنولوجيـا نوبل الفيزياء لفرنسي وألماني
خطـوة أولـى لتطبيـق النانوتكنولوجيـا نوبل الفيزياء لفرنسي وألماني اكتشفا «المقاومة المغناطيسية»
زينب غصن
التكنولوجيا التي أحدثت ثورة في تقنيات قراءة المعلومات المحفوظة على الأقراص الصلبة وتطوير هذه الأقراص هي التي حازت هذا العام على جائزة نوبل للفيزياء.
فقد أعلنت أمس الأكاديمية الملكية للعلوم في السويد حصول كل من العالم الفرنسي ألبرت فير والألماني بيتر غرونبرغ على جائزة نوبل للفيزياء للعام .2007 والعالمان كانا قد اكتشفا، كل بشكل منفصل في العام ,1988 ظاهرة فيزيائية جديدة أطلق عليها اسم «المقاومة المغناطيسية» وساهمت بشكل كبير في تقليص حجم الأقراص الصلبة لأجهزة الكومبيوتر خلال السنوات القليلة الماضية. كما تعتبر تطبيقات هذا الاكتشاف الخطوة الأولى الأهم في مجال تطبيقات النانوتكنولوجيا.
فبفضل هذا الاكتشاف أصبحنا لا نستغرب كثيرا ما يحصل سنويا من ظهور أجهزة كومبيوتر مكتبية ومحمولة ذات قدرات أعلى وأحجام أصغر. ففي أواخر العام 1990 اعتمدت الصناعة تكنولوجيا جديدة مطورة للرؤوس التي تقرأ المعلومات المحفوظة على الأقراص الصلبة. واعتمدت هذه التكنولوجيا الجديدة على اكتشاف العالمين الحائزين هذه السنة على جائزة نوبل لظاهرة المقاومة المغناطيسية التي تلاحظ في المركبات الرقيقة المصنوعة من توالي طبقات من الموصلات الحديدية مغناطيسية وطبقات من معادن غير مغناطيسية.
إذ تحفظ المعلومات على الأقراص الصلبة على شكل أجزاء ممغنطة. وتتم استعادة المعلومات المحفوظة من خلال رأس قراءة يقوم بمسح القرص ويسجل الاختلافات في المغناطيسية عليه. وكلما كان القرص مضغوطا كلما كانت هذه المناطق الممغنظة صغيرة ودرجة مغنطيسيتها ضئيلة. وهو ما يجعل هناك حاجة لرأس أكثر حساسية لقراءته يمكن أن يميز بشكل أحسن المعلومات المحفوظة عليه على شكل أجزاء ممغنطة. وهو ما أمنته تكنولوجيا «المقاومة المغناطيسية» للرؤوس الحديثة القارئة للقرص الصلب.
لكن التطبيقات التي تؤمنها هذه التقنية لا تنحصر فقط في السعة. إذ أن اعتمادها فتح المجال أمام نوع جديد من الذاكرة في الكومبيوتر أطلق عليها اسم «ذاكرة العمل المغناطيسية» أو Mram والتي بدأت ترى النور اليوم. فإلى جانب المعلومات المحفوظة اليوم على القرص الصلب لأي كومبيوتر هناك أيضا ذاكرة يمكن الوصول إليها بسرعة داخل الكومبيوتر تسمى Ram وهي تحفظ بشكل مرحلي المعلومات التي يحتاجها الكومبيوتر للعمل. فالنص الذي نكتبه على الكومبيوتر لا يتم حفظه على القرص الصلب إلا إذا طلبنا من الجهاز ذلك. وهو يكتب فقط على ذاكرة العمل. وبالتالي يمكن أن يفقد سريعا إذا ما انقطعت الطاقة عنه أو طرأ عليه أي عطل فجأة.
أما الذاكرة التي تؤمنها تكنولوجياmram المبنية على ظاهــرة «المقــاومة المغناطيسية» فهي ذاكرة عمل وحــفظ في الوقت نفسه بحيث أنها ثابتة ولا تتــأثر بانقــطاع الطاقة الكهر
