原创 巨磁阻效应发现者获得2007年度诺贝尔物理学奖

中新网10月9日最新消息 瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会今天宣布，将2007年度诺贝尔物理奖授予法国科学家艾伯特·费特和德国科学家彼得·格鲁伯格，以表彰他们发现巨磁电阻效应的贡献。

瑞典皇家科学院在评价这项成就时表示，今年的诺贝尔物理学奖主要奖励“用于读取硬盘数据的技术”。这项技术被认为是“前途广阔的纳米技术领域的首批实际应用之一”。

【获奖者简介】

也许有些巧合，这两位科学家各自发现了巨磁阻效应，但他俩都比较喜欢音乐。费特最喜欢的乐手是美国爵士乐钢琴家塞罗尼斯·蒙克，而格鲁伯格是一名吉他爱好者，对古典音乐也十分痴迷。

艾伯特·费特（Albert Fert）

费特1938年3月出生于法国南部小城卡尔卡索纳，1960年代初毕业于法国精英名校巴黎高等师范学院，取得数学和物理学双硕士学位，1970年取得南巴黎大学（巴黎第11大学）物理学博士学位，1976年起担任南巴黎大学教授迄今。 

       自1995年以来，费特一直担任法国国家科研中心与法国泰雷兹集团组建的联合物理实验室科学主管，2004年当选法国科学院院士。

得知获得诺贝尔奖之后，费特接受了法新社记者的采访。他说：“这项基础研究是我很久以前做过的研究，但发现巨磁阻效应带来的影响，远超出我的预期。”

1988年，费特在铁磁与非铁磁金属多层膜中发现了巨磁阻效应。为了让这项研究发现实际应用于产业，费特成立一座联合实验室，由法国国家科学研究中心（CNRS）与电信及国防承包巨擘泰勒斯公司共同拥有。

     费特以往曾获多个重要奖项，包括1994年度美国物理学会新材料国际大奖、1997年欧洲物理学会惠普欧洲物理学大奖、2003年法国国家科学研究中心（CNRS）金牌奖，并与格鲁伯格一起获得了日本科学暨科技基金会颁发的2007年“日本大奖”。

彼得·格鲁伯格（Peter Grünberg）

格鲁伯格1939年出生于比尔森，1969年在达姆施塔特技术大学获博士学位，1972年开始担任德国于利希研究中心教授，2004年退休。

发现“巨磁电阻”效应时，格鲁伯格意识到了这一发现可能产生巨大影响，为此申请了专利。

巨磁阻现象是指样品的电阻在很弱的外加磁场下会具有很大的变化。法国的Albert Fert及德国的Peter Grünberg在1980年代分别独立利用铁铬多层膜技术来产生巨磁阻效应，分别产生了50%及10%的磁阻变化。到了1988年，由M. N. Baibich等人在铁铬多层膜系统中使这个系统的的电阻在2T的磁场下变为两倍，取得了重大突破。

巨磁阻现象可以利用下面的模型来帮助了解。假设我们有两层磁性物质中间夹着一层非磁性物质。如果两层磁性物质的磁化方向相同，当通过一束电子自旋方向跟磁性物质相同平行的电流时，基本上电子可以容易的通过。但是如果两层磁性物质的磁化方向相反，自旋与跟第一层磁化方向平行的电子可以顺利通过第一层，却会被第二层相反磁性方向的磁性物质所散射，因此通过的电流便会减少，也就是电阻会上升。因此利用电流的升降，可以定义逻辑讯号的0与1，进而发展各式各样的磁记录系统。

MR读磁头的构造

这个现象用来读取磁性记录装置特别有用，当记录数据所需的扇区随着技术的发达而越来越小而能够在单位面积下容纳更多的数据，相对的读写头也要随之缩小才能增加读取效率。但是缩小的扇区同时也表示磁场的讯号会减弱，这时便显出巨磁阻物质的重要性。因为巨磁阻物质可以将磁性方法记录的讯号，以不同的电流大小输出。尽管磁场很小，但是还是可以产生足够的电流变化。因此可以大幅提高数据储存的密度。

MR磁头读取磁盘信息的原理

巨磁阻现象发现之后，很快的变成为硬盘系统中的标准技术，进而大幅提升硬盘的储存性能。1994年，IBM公司研制成功巨磁电阻效应的读出磁头，将磁盘记录密度一下子提高了17倍，达5Gbit／In²，目前已经提高到了40Gbit／In²。

2007年，硬盘刚刚迈入了TB时代，这在很大程度上得益于20年前巨磁阻效应的发现。赶在这个年份来颁发这个奖项，可谓适逢其时。

【相关链接】

2007诺贝尔奖物理学奖：硬盘的荣光，《财经》杂志记者 于达维