Николай
Альберт Ферт и Питер Грюнберг открыли эффект, позволивший изобрести миниатюрную цифровую память
Нобелевская премия по физике 2007 г. присуждена французу Альберту Ферту и немцу Питеру Грюнбергу, которые одновременно и независимо друг от друга открыли так называемый эффект Гигантского магнитосопротивления (GMR). Самым широко используемым прикладным применением этого открытия стало появление миниатюрных накопителей информации, которые используются во многих современных электронных устройствах.
Без открытий Ферта и Грюнберга было бы невозможно появление ноутбуков и МР3-плееров, которые могут умещать в компактном корпусе по несколько десятков Гб информации, не появилось бы доступных жестких дисков с емкостью в один терабайт, физически не смогли бы работать поисковые интернет-системы, на серверах которых хранятся тысячи терабайт информации.
Более того, технология GMR, говорится в пресс-релизе Нобелевского комитета, стала первым случаем повсеместного использования нанотехнологий, а перспективы дальнейшего применения этого открытия сулят обычным людям еще много действительно фантастических электронных устройств.
Сжать до размера нано
В общем, технология, на которой основывается производство жестких дисков памяти, достаточно проста. Жесткий магнитный диск разбит на множество мелких секторов, каждый из которых намагничен либо как "ноль", либо как "единица". Магнитная головка, скользя над поверхностью диска, преобразует магнитное поле в определенный электрический сигнал, который понимается процессором опять же либо как "ноль", либо как "единица". Из этих нолей и единиц и состоит вся информация, которая хранится на компьютере или другом электронном устройстве.
Чтобы до минимума уменьшить размер жесткого диска и при этом увеличить плотность записи, производителям приходится уменьшать размеры "магнитных ячеек", из которых состоит диск. Однако выяснилось, что с уменьшением ячеек считывать магнитный сигнал с их поверхности становится все сложнее. Нужны более чувствительные считывающие элементы.
Магнитные головки, построенные на принципах GMR, как раз и стали тем ответом, который помог преодолеть технический барьер производителям жестких дисков. Благодаря нанотехнологиям, используемым для получения слоев металла толщиной в миллиардные метра, GMR-головки могли считывать информацию точно и быстро, что позволило делать действительно маленькие и емкие жесткие диски.
В 1995 г. до коммерческого внедрения технологии максимальным объемом одного жесткого диска было 2Гб, однако уже в 1997 г., когда был создан первый диск с GMR-головкой, этот показатель вырос в пять раз. В 2005 г. на компактный жесткий диск можно было уже записать до 500 Гб, а в 2007 г. появились первые серийные диски с объемом памяти в 1000 Гб 1 Тб.
Добиться таких впечатляющих результатов производители смогли лишь за счет использования GMR-технологии. По этим принципам сейчас собираются все жесткие диски, используемые в массовом производстве электроники.
Перспективы
Открытие эффекта гигантской магниторезистивности имеет огромные перспективы. Как говорят ученые, вместе с достижениями нанотехнологий GMR позволит создавать совершенно новый тип электронных устройств, с появлением которых нынешняя миниатюрная электроника покажется просто огромной.
Одним из возможных применений GMR должна стать разработка универсальной памяти для портативных устройств. Под этим термином понимается запоминающее устройство, совмещающее достоинства быстрой, но не постоянной, оперативной памяти и более медленной, постоянной. Новая универсальная память, созданная с использованием GMR и нанотехнологий, будет такой же компактной и дешевой, как современные жесткие диски, и такой же быстрой, как оперативная память, используемая в компьютерах.
Без открытий Ферта и Грюнберга было бы невозможно появление ноутбуков и МР3-плееров, которые могут умещать в компактном корпусе по несколько десятков Гб информации, не появилось бы доступных жестких дисков с емкостью в один терабайт, физически не смогли бы работать поисковые интернет-системы, на серверах которых хранятся тысячи терабайт информации.
Более того, технология GMR, говорится в пресс-релизе Нобелевского комитета, стала первым случаем повсеместного использования нанотехнологий, а перспективы дальнейшего применения этого открытия сулят обычным людям еще много действительно фантастических электронных устройств.
Сжать до размера нано
В общем, технология, на которой основывается производство жестких дисков памяти, достаточно проста. Жесткий магнитный диск разбит на множество мелких секторов, каждый из которых намагничен либо как "ноль", либо как "единица". Магнитная головка, скользя над поверхностью диска, преобразует магнитное поле в определенный электрический сигнал, который понимается процессором опять же либо как "ноль", либо как "единица". Из этих нолей и единиц и состоит вся информация, которая хранится на компьютере или другом электронном устройстве.
Чтобы до минимума уменьшить размер жесткого диска и при этом увеличить плотность записи, производителям приходится уменьшать размеры "магнитных ячеек", из которых состоит диск. Однако выяснилось, что с уменьшением ячеек считывать магнитный сигнал с их поверхности становится все сложнее. Нужны более чувствительные считывающие элементы.
Магнитные головки, построенные на принципах GMR, как раз и стали тем ответом, который помог преодолеть технический барьер производителям жестких дисков. Благодаря нанотехнологиям, используемым для получения слоев металла толщиной в миллиардные метра, GMR-головки могли считывать информацию точно и быстро, что позволило делать действительно маленькие и емкие жесткие диски.
В 1995 г. до коммерческого внедрения технологии максимальным объемом одного жесткого диска было 2Гб, однако уже в 1997 г., когда был создан первый диск с GMR-головкой, этот показатель вырос в пять раз. В 2005 г. на компактный жесткий диск можно было уже записать до 500 Гб, а в 2007 г. появились первые серийные диски с объемом памяти в 1000 Гб 1 Тб. Добиться таких впечатляющих результатов производители смогли лишь за счет использования GMR-технологии. По этим принципам сейчас собираются все жесткие диски, используемые в массовом производстве электроники.
Перспективы
Открытие эффекта гигантской магниторезистивности имеет огромные перспективы. Как говорят ученые, вместе с достижениями нанотехнологий GMR позволит создавать совершенно новый тип электронных устройств, с появлением которых нынешняя миниатюрная электроника покажется просто огромной.
Одним из возможных применений GMR должна стать разработка универсальной памяти для портативных устройств. Под этим термином понимается запоминающее устройство, совмещающее достоинства быстрой, но не постоянной, оперативной памяти и более медленной, постоянной. Новая универсальная память, созданная с использованием GMR и нанотехнологий, будет такой же компактной и дешевой, как современные жесткие диски, и такой же быстрой, как оперативная память, используемая в компьютерах.
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl + Enter