一次好奇心导致的发现，却带来了一场“硬盘革命”，并极大地加速了信息时代的步伐

　　物理学奖：硬盘的荣光

　　北京时间10月9日下午5点45分，2007年诺贝尔物理学奖揭晓：69岁的法国巴黎大学阿尔伯特·费尔特（Albert Fert）和68岁的德国尤利希研究中心的彼得·格伦博格(Peter Grünberg)，因为几乎同时独立发现了巨磁电阻效应（GMR：Giant Magnetoresistance）而共同分享了这一奖项。两位科学家将分享1000万瑞典克朗(约合154万美元)的奖金。

　　诺贝尔奖评审委员会在宣布物理奖归属时说，这是一次“好奇心导致的发现”。但其随后的应用却不啻为革命性的，因为它使得计算机硬盘的容量从几十兆、几百兆，一跃而提高了几百倍，达到几十G乃至上百G（1G等于1024兆）。

　　一度被光盘所超越的硬盘储存技术，又重新夺回了自己的领先位置。在每一台笔记本电脑中，都流动着这个物理效应的“幽灵”。

　　磁盘存储技术的原则，是利用每个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1，要读取这些数据，需要电极扫过这个磁场；由于磁阻效应，磁场会引起电极电阻的改变，从而改变电流的强度，电极输出电流的高低，就代表了0或1。

　　在磁场作用下，磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象，被称为磁阻效应。这种效应，早在1857年就被英国的开尔文勋爵发现。不过，这种改变的幅度并不大，通常只在1％到2％之间。因此，在巨磁阻效应被发现之前，存储数据所需要的磁场要保持一定的强度，数据点不能做的太小，磁盘容量受到很大限制。

　　1988年，法国巴黎大学的费尔特教授和德国尤利希研究中心的皮特·格伦博格各自独立发现，在铁、铬相间的多层膜电阻中，微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化，其变化的幅度比通常高十几倍。其中，费尔特观察到50％的变化，并把这种效应命名为“巨磁阻效应”。

　　由于膜厚度不同，格伦博格所观察到的变化较小，达到10％。但他最早看到这种技术的应用前景。在发表论文的同时，格伦博格就申请了专利。获奖后，他在接受德国一家电台采访时说，业界对这一发现的反应还是慢了点。

　　对于科学界而言，1988年的这一发现绝对是一个巨大的惊喜。因为在开尔文勋爵发现这一效应之后长达一百多年的时间内，人们一直认为磁阻效应很难有改进的空间。

　　20世纪90年代，许多科学家又在铁/铜，铁/铝，铁/金，钴/铜，钴/银和钴/金等纳米结构的多层膜中观察到了显著的巨磁阻效应，巨磁阻多层膜开始在高密度读出磁头、磁存储元件上开始得到广泛的应用。

　　到了1994年，IBM的研究员斯图尔特·帕金（Stuart Parkin）终于根据这一物理原理，研制出新型的读出磁头，将磁盘记录密度一下子提高了17倍，达到5G比特／平方英寸，从而在与光盘的竞争中重新处于领先地位。

　　在科学界看来，虽然这一发现颇有些“无心之得”的意味，但也并非偶然。美国乔治亚理工大学教授王中林对《财经》表示，费尔特和格伦博格的发现得益于上世纪80年代中期开始的纳米技术的进步。这使得他们可以在真空环境中制造只有几个原子厚的金属薄膜，而这在以前是无法想象的。

　　瑞典>

　　瑞典皇家学会在诺贝尔奖官方网站的介绍中也指出，巨磁电阻效应（GMR）应该算是纳米技术在现实中最早的应用。