Magnetorresistecia

La magnetorresistencia gigante (GMR) es un efecto mecánico cuántico que se observa en estructuras de película delgada compuestas de capas alternadas ferromagnéticas y no magnéticas.
Este efecto se manifiesta como un aumento significativo de la resistencia de la estructura cuando dos capas ferromagnéticas disponen de electrones con espines opuestos, mientras que el nivel es inferior si losespines de los electrones son paralelos.
Peter Grünberg del Jülich Research Centre y Albert Fert de la Universidad de Paris-Sud descubrieron el efecto en capas de cristal puro en forma independiente en 1988. El equipo de IBM liderado por Stuart Parkin reconoció rápidamente las posibilidades de utilización del efecto para un sensor de campo magnético y, por consiguiente, para la cabeza de lectura enun disco duro de ordenador y replicó el efecto en capas policristalinas. En diciembre de 1997 IBM liberó al mercado el primer dispositivo comercial basado en este efecto.
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¿Qué es eso de la magnetorresistencia gigante?
El descubrimiento del efecto de magnetorresistencia gigante, justo hace ahora 20 años, es unparadigma de lo que ahora se denomina nanotecnología. Para aclarar este concepto conviene recordar primero algunos aspectos acerca de la grabación magnética, cuyo objetivo es poder almacenar la mayor cantidad de información posible en el menor espacio. Aquí es donde surge la importancia de la nanotecnología.

Resumiendo mucho, la nanotecnología en grabación requiere poder fabricar de forma controladalas unidades de información o bits de un tamaño lo menor posible, a escala nanométrica (10 elevado a -10 metros). Cuando eres capaz de fabricar y caracterizar experimentalmente estas pequeñísimas unidades, se observan fenómenos que no se pueden observar en otros materiales de mayores dimensiones. Fert y Grünberg descubrieron un efecto nuevo en determinadas multicapas magnéticas nanoestructuradas, enlas que, aplicando un campo magnético, se puede modificar su resistencia eléctrica. Si bien existen varios efectos magneto-resistivos, la magnetorresistencia gigante (cuyas siglas en inglés son GMR) se caracteriza por su intensidad “gigante”, y por ponerse de manifiesto sólo en materiales nanométricos.
¿Y qué aplicaciones tiene?
El efecto de la magnetorresistencia gigante se descubrió en 1988y su importancia se puso de manifiesto rápidamente, pues a mediados de los ‘90 las cabezas lectoras de IBM ya se basaban en ello. En esencia, este efecto permite que puedas leer la información magnética almacenada en el disco o soporte magnético con mayor precisión y sensibilidad, con lo cual se pueden fabricar unidades magnéticas más pequeñas, y por tanto posibilita aumentar la densidad degrabación.
Un sistema de grabación consiste en un medio donde se almacena la información -como el disco de un ordenador-, y dos cabezas magnéticas, la grabadora de la información y la lectora de la misma. Los sistemas magnéticos actuales de grabación tienen una cabeza magnética que “lee” la información utilizando el efecto de magnetorresistencia gigante. Esto ha posibilitado la reducción del tamaño delos discos duros y de todos los sistemas magnéticos de grabación, además de reducir su coste.
Además de la grabación magnética, ¿existen otras áreas de investigación en magnetismo?
Dentro del magnetismo básico y aplicado existen tres grandes campos de investigación. El primero es la grabación magnética, pero existen otros dos. Uno es el relativo a los materiales magnéticos blandos o dulces, yel otro se refiere a los materiales magnéticos duros o imanes permanentes.
Un material magnético blando, que no tiene nada que ver con su dureza mecánica, es muy sensible a la acción de campos magnéticos, o en términos técnicos, posee una gran facilidad para imanarse y desimanarse. Dadas esas características, se emplean en numerosos sensores basados en las modificaciones de determinadas...