Magnetoresistencia

El Premio Nobel de Física de este año ha sido concedido a Albert Fert y a Peter Grünberg por su    descubrimiento de la Magnetorresistencia Gigante. Las aplicaciones de este fenómeno han revolucionado las técnicas para leer datos de los discos duros. La magnetorresistencia gigante puede ser considerada como una de las principales aplicaciones de la nanotecnología |   |
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 Albert Fert |Peter Grünberg | Albert Fert (1938). FranciaPeter Grünberg (1939) Alemania Por el descubrimiento de la Magnetorresistencia Gigante |
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Los ordenadores portátiles, reproductores de música o las potentes máquinas de búsqueda, todo requiere discos duros en los que gran cantidad de información es almacenada, lo que requiere una elevada densidad de empaquetamiento de dicha información. Lainformación en un disco duro es almacenada como áreas magnetizadas. Una cierta dirección de magnetización se corresponde con un cero (lenguaje binario) y otra dirección con un uno. Para recuperar la información la cabeza lectora escanea el disco y registra las áreas de magnetización. A medida que los discos se vuelven más y más pequeños, las áreas magnetizadas van siendo también más pequeñas. Esto significaque los campos magnéticos son cada vez más débiles y, en consecuencia,  más difíciles de leer. Discos duros más compactos requieren, por tanto, cabezas lectoras más sensibles.Hacia el final de los años 90 una tecnología totalmente nueva se convirtió en el estandar para las cabezas lectoras de discos duros. Ello fue de crucial importancia para acelerar la miniaturización de los discos duros quehemos podido contemplar en los últimos años.La tecnología actualmente usada para los lectores está basada en un efecto físico que los laureados este año observaron hace ya cerca de veinte años. El francés Albert Fert y el alemán Peter Grünberg, de forma simultánea e independientemente, descubrieron la llamada Magnetorresistencia Gigante (GMR) . Por este descubrimiento reciben el Premio Nobel deFísica 2007. |
Es suficientemente conocido que la resistencia eléctrica de algunos materiales como el hierro, puede ser influenciada por un campo magnético. En 1857, el físico británico Lord Kelvin publicó un artículo en el que se mostraba como la resistencia de un conductor disminuye a lo largo de las líneas de magnetización cuando se aplica un campo magnético. Sin embargo, aumenta si el conductor sesitúa cruzado respecto de las líneas de campo. Esta magnetorresistencia (anisótropa) (MR) fue la predecesora de la magnetorresistencia gigante en la fabricación de cabezas lectoras |
En un material conductor la electricidad es transportada por electrones que pueden moverse libremente a través del mismo. La corriente pasa debido a que los electrones se mueven en una determinada dirección(marcada por la trayectoria recta de los electrones) que coincide con la  de mayor conductividad del material.La resistencia eléctrica es debida a que los electrones chocan contra las irregularidades e impurezas del material. Si muchos electrones son desviados de su trayectoria,  la resistencia es alta. | La resistencia eléctrica de un conductor es debida a los choques de los electrones contrairregularidades del material lo cual dificulta su avance.  |
En un conductor magnétizado la dirección de los spines de la mayoría de los electrones es paralela a la dirección de magnetización (rojos). Una minoría de electrones tiene spin orientado en sentido contrario (blancos). En este ejemplo los elctrones con spin antiparalelo son más fuertemente dispersados. | En un material magnético la dispersión delos electrones (debida a los choques) es influenciada por la dirección de magnetización. La fuerte conexión entre magnetización y resistencia encontrada en la  GMR se presenta  como consecuencia de que el spín del electrón (momento magnético interno) puede orientarse en sentidos opuestos.En un material magnético, la mayoría de los espines apuntan en la dirección paralela al campo. Un pequeño...