今年的諾貝爾獎從9日開始公佈,首先公佈的是醫學獎。而今日(10日)公布了物理獎,看到新聞報導說是應用於輔助儲存記憶體,硬碟,上的高密度記錄技術,提起了我的興趣,開始來紀錄今年諾貝爾獎。
首先讓我想到的是一年半前才投入量產的垂直寫入技術,但依照報導好像不是這個,看來是同樣的技術,但是更早了20年,個人電腦正要起飛的時代,也是這項技術發現的時候。
首先讓我想到的是一年半前才投入量產的垂直寫入技術,但依照報導好像不是這個,看來是同樣的技術,但是更早了20年,個人電腦正要起飛的時代,也是這項技術發現的時候。
法國的Albert Fert及德國的Peter Grünberg在1980年代分別獨立利用鐵鉻多層膜技術來產生巨磁阻效應,分別產生了50%及10%的磁阻變化。到了1988年由M. N. Baibich等人可以在鐵鉻多層膜系統中使這個系統的的電阻在2T(tesla, 1 T = 10000 Gauss;地磁約0.5 Gauss)的磁場下變為兩倍,取得了重大突破。
假設我們有兩層磁性物質中間夾著一層非磁性物質。如果兩層磁性物質的磁化方向相同,當通過一束電子自旋方向跟磁性物質相同平行的電流時,基本上電子可以容易的通過。但是如果兩層磁性物質的磁化方向相反,自旋與跟第一層磁化方向平行的電子可以順利通過第一層,卻會被第二層相反磁性方向的磁性物質所散射,因此通過的電流便會減少,也就是電阻會上升。因此利用電流的升降,可以定義邏輯訊號的0與1,進而發展各式各樣的磁記錄系統。
這個現象用來讀取磁性記錄裝置特別有用,當記錄資料所需的磁區隨著技術的發達而越來越小而能夠在單位面積下容納更多的資料,相對的讀寫頭也要隨之縮小才能增加讀取效率。但是縮小的磁區同時也表示磁場的訊號會減弱,這時便顯出巨磁阻(giant magneto-resistance, GMR)物質的重要性。因為巨磁阻物質可以將磁性方法記錄的訊號,以不同的電流大小輸出。儘管磁場很小,但是還是可以產生足夠的電流變化。因此可以大幅提高資料儲存的密度。
費爾和格倫貝格發現巨磁阻效應後,其他研究人員和工程師開始研發巨磁阻技術的硬碟讀取頭。第一個用巨磁阻技術的硬碟讀取頭在1997年問世,即成為業界的標準技術。
這個現象用來讀取磁性記錄裝置特別有用,當記錄資料所需的磁區隨著技術的發達而越來越小而能夠在單位面積下容納更多的資料,相對的讀寫頭也要隨之縮小才能增加讀取效率。但是縮小的磁區同時也表示磁場的訊號會減弱,這時便顯出巨磁阻(giant magneto-resistance, GMR)物質的重要性。因為巨磁阻物質可以將磁性方法記錄的訊號,以不同的電流大小輸出。儘管磁場很小,但是還是可以產生足夠的電流變化。因此可以大幅提高資料儲存的密度。
費爾和格倫貝格發現巨磁阻效應後,其他研究人員和工程師開始研發巨磁阻技術的硬碟讀取頭。第一個用巨磁阻技術的硬碟讀取頭在1997年問世,即成為業界的標準技術。
10年前昆騰(Quantum)生產的大腳硬碟(big-foot),5.25"容量為2GBytes,轉速3600r.p.m.。2-3年前拆了幾顆來玩,其中一顆蓋子當廚房的湯墊了,其中一顆碟盤當宿舍門口的照妖鏡,前1個月回去巡視居然還在呢!今日的高容量記憶卡(SDHC)與隨身碟,拇指大小,卻有8GBytes肚量,速度也比大腳硬碟快多了!新的作業系統VISTA還能拿隨身碟當加速記憶體使用呢!
參考諾貝爾獎官方網站:
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