09. Oktober 2007 12:13

Paris und Berlin 

Physik-Nobelpreis für Riesen-Magnetwiderstand

Der Physik-Nobelpreis geht an einen deutschen und einen französischen Forscher. Ausgezeichnet wird die Entdeckung des Riesenmagnetwiderstandes.

Physik-Nobelpreis für Riesen-Magnetwiderstand
© AP

Die beiden diesjährigen Physik-Nobelpreisträger Peter Grünberg (geboren 1939 in Pilsen) und Albert Fert (geboren 1938 in Carcassonne) haben 1988 unabhängig voneinander den Effekt des Riesen-Magnetowiderstands (Giant Magneto Resistance, GMR) entdeckt. Die Umsetzung dieser Grundlagenforschung in ein innovatives Produkt ging rasant, nur wenige Jahre später sollte dieses Phänomen die Technologie für Computer-Festplatten revolutionieren und ein Milliarden-Geschäft werden. Seit 1997, als IBM den ersten auf dem GMR-Effekt fußenden Lesekopf für Festplatten vorstellte, hat die Speicherdichte einen enormen Sprung gemacht.

Magnetische Veränderungen
Daten auf einer Festplatte werden magnetisch geschrieben und wieder abgelesen, und zwar mit Hilfe eines Magnet-Kopfs. Die Information liegt in Form von mikroskopisch kleinen Feldern mit verschiedenen Magnetisierungsrichtungen vor. Will man mehr Daten auf eine Festplatte packen, muss das Volumen der einzelnen magnetischen Schalter pro Bit verkleinert werden. Doch dadurch wird deren magnetisches Feld sehr klein, was das Ablesen der Daten erschwert. Hier kam Grünbergs und Ferts Entdeckung ins Spiel: Äußerst schwache magnetische Veränderungen erzeugen in einem GMR sehr große Veränderungen des elektrischen Widerstands. "Ein solches System ist genau das, was gebraucht wird, um die Daten aus Festplatten auszulesen", begründet das Nobelpreis-Komitee seine Entscheidung.

Für das Nobelpreis-Komitee kann die Technik des GMR auch als "eine der ersten großen Anwendungen der Nanotechnik" gesehen werden. Denn die Entdeckung des GMR-Effekts war durch die Entwicklung neuer Techniken in den 1970er-Jahren möglich geworden, äußerst dünne, nur wenige Atomlagen umfassende Schichten aus verschiedenen Materialien herzustellen. So tritt der GMR auf, wenn mindestens zwei ferromagnetische Schichten wie Kobalt oder Eisen durch eine hauchdünne, nicht ferromagnetische Zwischenschicht etwa aus Chrom oder Kupfer getrennt sind.

Etwas "Großes" entdeckt
Grünberg war, wie er einmal betonte, schnell klar, etwas Großes entdeckt zu haben. Die Entdeckung wurde daher patentiert und IBM schloss rasch ein Lizenzabkommen mit dem Forschungszentrum Jülich, das dadurch bisher Lizenzeinnahmen im zweistelligen Millionen-Euro-Bereich lukrieren konnte, wie ein Sprecher des Zentrums Anfang des Jahres im Fachblatt "Technology Review" erklärt hatte.

Die beiden Wissenschafter wurden für ihre Arbeit bereits vielfach ausgezeichnet. Erst Anfang dieses Jahres wurden Grünberg und Fert mit dem renommierten, mit 50 Millionen Yen (325.000 Euro) dotierten "Japan-Preis" in der Kategorie "Von Grundlagenforschung inspirierte Innovationen" ausgezeichnet. Im Mai erhielten die beiden dann den renommierten, mit 100.000 Euro dotierten israelischen Wolf Prize. Grünberg hatte schon zuvor für seine Entdeckung unter anderem 1998 den Deutschen Zukunftspreis, 2006 den Erfinderpreis der Europäischen Kommission sowie die Stern-Gerlach-Medaille der Deutschen Physikalischen Gesellschaft erhalten.




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