巨磁效应.docx

巨磁阻效应百科名片巨磁阻效应所谓巨磁阻效应, 是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应, 它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时, 载流子与自旋有关的散射最小, 材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时, 与自旋有关的散射最强, 材料的电阻最大。目录诺贝尔物理学奖巨磁阻效应发现巨磁阻效应概念基本知识巨磁阻效应应用新一代的硬盘专家的观点编辑本段诺贝尔物理学奖 2007 年 10月, 科学界的最高盛典—瑞典皇家科学院颁发的诺贝尔奖揭晓了。本年度, 法国科学家阿尔贝· 费尔和德国科学家彼得· 格林贝格尔因分别独立发现巨磁阻效应而共同获得 2007 年诺贝尔物理学奖。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,得益于这项技术,硬盘在近年来迅速变得越来越小”。巨磁阻到底是什么?巨磁阻又称特大磁电阻,庞磁电阻等~其 MR( 磁电阻) 可高达 10^6% ! 诺贝尔评委会主席佩尔· 卡尔松用比较通俗的语言解答了这个问题。他用两张图片的对比说明了巨磁阻的重大意义: 一台 1954 年体积占满整间屋子的电脑,和一个如今非常普通、手掌般大小的硬盘。正因为有了这两位科学家的发现,单位面积介质存储的信息量才得以大幅度提升。目前, 根据该效应开发的小型大容量硬盘已得到了广泛的应用。正如一位中国科研人员所言:“看看你的计算机硬盘存储能力有多大, 就知道他们的贡献有多大了。”或许我们这才明白,司空见惯的笔记本电脑、 MP3 、U 盘等消费品,居然都闪烁着耀眼的科学光芒。诺贝尔奖并不总是代表着深奥的理论和艰涩的知识,它往往就在我们身边,在我们不曾留意的日常生活中。编辑本段巨磁阻效应发现早在 1988 年,费尔和格林贝格尔就各自独立发现了这一特殊现象:非常弱小的磁性变化就能导致磁性材料发生非常显著的电阻变化。那时,法国的费尔在铁、铬相间的多层膜电阻中发现,微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化,其变化的幅度比通常高十几倍,他把这种效应命名为巨磁阻效应( Giant o-Resistive , GMR )。有趣的是,就在此前 3 个月,德国优利希研究中心格林贝格尔教授领导的研究小组在具有层间反平行磁化的铁/铬/ 铁三层膜结构中也发现了完全同样的现象。编辑本段巨磁阻效应概念巨磁阻效应( Giant oresistance )是一种量子力学和凝聚态物理学现象, 磁阻效应的一种,可以在磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层(几个纳米厚)结构中观察到。这种结构物质的电阻值与铁磁性材料薄膜层的磁化方向有关,两层磁性材料磁化方向相反情况下的电阻值,明显大于磁化方向相同时的电阻值, 电阻在很弱的外加磁场下具有很大的变化量。巨磁阻效应被成功地运用在硬盘生产上,具有重要的商业应用价值。编辑本段基本知识众所周知,计算机硬盘是通过磁介质来存储信息的。一块密封的计算机硬盘内部包含若干个磁盘片,磁盘片的每一面都被以转轴为轴心、以一定的磁密度为间隔划分成多个磁道,每个磁道又被划分为若干个扇区。磁盘片上的磁涂层是由数量众多的、体积极为细小的磁颗粒组成,若干个磁颗粒组成一个记录单元来记录 1 比特( bit )信息,即 0或1 。磁盘片的每个磁盘面都相应