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Magnétorésistance géante

DéfinitionClassé sous :physique , magnétorésistance , spintronique
Variation de la résistance électrique de multicouches fer/chrome en fonction du champ magnétique appliqué (première observation de GMR). Un kiloOersted correspond à un dixième de Tesla (Crédit : CNRS).

C'est en 1988 que deux physiciens du solide ont découvert qu'une alternance de couches ultraminces de fer et de chrome, d'une épaisseur de quelques atomes pour chaque couche, présentait une très forte chute de sa résistivité sous l'action d'un champ magnétique. L'effet était déjà connu depuis longtemps mais pas avec une telle amplitude, c'est pourquoi il a été baptisé magnétorésistance géante ou GMR (Giant MagnetoResistance en anglais). L'origine de ce phénomène est profondément quantique.

(Crédit : CNRS).

Grâce à lui, d'infimes variations d'intensités de champs magnétiques devenaient mesurables. Les applications pratiques furent quasi immédiates avec la technologie de l'enregistrement et de la lecture magnétique d'informations sur des disques durs. En effet, c'est en magnétisant une petite région de ces disques qu'une alternance d'aimantations dans un sens perpendiculaire « haut » ou « bas » permet d'enregistrer une série d'informations binaires. Plus ces régions sont petites, plus la densité d'informations, et donc la capacité de stockage des disques durs, est importante. En contrepartie, l'aimantation est de plus en plus faible et il devient de plus en plus difficile de la lire. En utilisant l'effet GMR, la capacité de stockage a été multipliée par 100 !

Les deux chercheurs à l'origine de ces découvertes, le Français Albert Fert et l'Allemand Peter Grünberg ont reçu le prix Nobel de physique 2007.

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