2007年10月17日 21:31
中国科学院物理研究所研究员朱涛、中国科学院研究生院教授苏刚、美国佐治亚理工学院教授王中林、中国科技大学张裕恒院士评2007年诺贝尔物理学奖获奖项目：
人们从此发现：自旋如此重要
瑞典皇家科学院表示，2007年诺贝尔物理学奖奖励的是从电脑硬盘读取数据的技术根源。法国科学家费尔和德国科学家格林贝格尔1988年发现的巨磁电阻效应，大大提高了器件性能，使我们的计算机硬盘体积越来越小，而容量越来越大。
然而，这项发现的伟大之处还不仅如此。
《科学时报》记者就此采访了该领域4位学者。其中中国科学院物理研究所研究员朱涛表示：“费尔和格林贝格尔种下了一粒种子，随着20世纪90年代应用的突破，这粒种子长成了一棵小苗——自旋电子学，这是一个成长很快、前景广阔的磁学分支。”
硬盘越来越小 容量越来越大
一般磁性金属或合金在磁场作用下电阻都会改变，即产生磁电阻效应，但电阻改变的幅度很小，通常在1％～2％之间。该效应早在1857年就由英国的开尔文爵士发现。“磁电阻效应可被用于制造计算机磁盘的读出头和磁场传感器。然而，该效应发现150年以来，基于磁电阻效应的磁性传感器的性能一直较低。”中国科学院研究生院教授苏刚表示。
1986年，格林贝格尔首先在铁铬铁三层膜中观察到反铁磁间耦合。朱涛介绍，很多人认为这个发现更为关键，也为巨磁电阻效应的发现奠定了基础。
1988年，格林贝格尔测出铁铬铁三层膜样品的电阻变化率在10%左右。而费尔在研究中用分子束外延生长的厚度达60层的铁/铬磁性多层膜，意外发现电阻的变化率高达50％。随后费尔将这种现象命名为“巨磁电阻效应”，由磁性和非磁性金属层交替堆积而成的多层膜就是巨磁电阻材料。
“历经20年，费尔当时对巨磁电阻所作的解释直到现在仍在被人们使用。”朱涛表示，“不管是10%还是50%都是原理性的突破。因为磁盘容量增大，就要求信息存储空间减小，但是越小越不容易探测到信息，因此要求提高读出头性能。”
美国佐治亚理工学院教授王中林接受《科学时报》采访时表示：“这项发现对人类文明有巨大贡献，从此人们可以在很小的单元上高密度存储信息，更重要的是数据可以快速存储、阅读。”
有意思的是，费尔的论文1988年8月被编辑部接收，同年发表；格林贝格尔虽然在1988年5月投稿，但文章发表于1989年。
苏刚特别指出：“在费尔和格林贝格尔的工作发表之前，至少有4个研究小组在不同系统中也观察到了较大的磁电阻变化现象，但是没有一个小组指出这是全新的物理现象，因此与诺贝尔奖擦肩而过。”
