Nobelpriset i fysik 2007

Nanoteknik gav känsligt läshuvud för kompakta hårddiskar
Årets fysikpris belönar den teknik som används för att läsa data från hårddiskar. Det är tack vare denna teknik som hårddiskarna har kunnat krympa så radikalt de senaste åren. Känsliga läshuvuden krävs för att kunna läsa data från kompakta hårddiskar som används i bland annat bärbara datorer och vissa musikspelare.

Fransmannen Albert Fert och tysken Peter Grünberg upptäckte 1988, oberoende av varandra, en helt ny fysikalisk effekt – jättemagnetoresistans eller GMR (giant magnetoresistance). Ytterst svaga magnetiska förändringar skapar i GMR stora skillnader i elektriskt motstånd. Ett sådant system är som klippt och skuret för att läsa data från hårddiskar, där magnetiskt lagrad information måste omvandlas till en elektrisk ström. Mycket snart började forskare och tekniker därför jobba på att använda effekten i ett läshuvud. 1997 lanserades det första läshuvudet baserat på GMR-effekten och denna teknik blev snabbt standard. Även dagens allra nyaste lästekniker är en vidareutveckling av GMR.

På en hårddisk ligger information, till exempel musik, lagrad i form av mikroskopiskt små fält med olika magnetiseringsriktning. Informationen plockas ut genom att ett läshuvud sveper över disken och registrerar de magnetiska förändringarna. Ju mindre och kompaktare hårddisk, desto mindre och svagare blir också de enskilda magnetiska fälten. Därför krävs ett känsligare läshuvud om man vill packa informationen på hårddisken tätare. Ett läshuvud baserat på GMR-effekten kan omvandla mycket små magnetiska förändringar till skillnader i elektriskt motstånd, och därigenom till variationer i den ström som skickas ut från läshuvudet. Strömmen är läshuvudets utsignal, och de olika strömstyrkorna representerar ettor och nollor.

GMR-effekten upptäcktes tack vare de nya tekniker som utvecklats på 1970-talet för att framställa mycket tunna lager av olika material. Förutsättningen för att GMR ska fungera är att man kan bygga strukturer av lager som bara är några enstaka atomskikt tjocka. Därför kan GMR också betraktas som en av de första riktigt stora tillämpningarna av den så löftesrika nanotekniken.

Prissumma: 10 miljoner svenska kronor, delas lika mellan pristagarna

Kungl. Vetenskapsakademien, stiftad år 1739, är en oberoende organisation som har till uppgift att främja vetenskaperna och stärka deras inflytande i samhället. Av hävd tar akademien särskilt ansvar för naturvetenskap och matematik.

Kontaktinformation
Kontaktpersoner: Erik Huss, pressansvarig, tel. 08-673 95 44, 070-673 96 50, erik.huss@kva.se
Ulrika Björkstén, vetenskaplig redaktör, 070-2066750, ulrika.bjorksten@kva.se