09 octobre 2007

 

Albert Fert ,prix Nobel 2007,explique la magnotorésistance géante

La magnétorésistance géante ou GMR (Giant magnetoresistance).
La GMR a été mise en évidence dès 1988 par des expériences d'Albert Fert. On considère des multicouches magnétiques, c'est à dire des alternances couche magnétique (par exemple fer) et couche non magnétique (par exemple chrome). Les couches n'ont que quelques atomes d'épaisseur (trois par exemple). On constate une forte variation de la résistance électrique quand on passe d'une configuration d'aimantation parallèle à une configuration antiparallèle.


Principe physique.

La GNIR est basée sur des effets de spin. En présence d'un champ magnétique, le spin d'un électron a deux états d'orientation possibles. Un électron traversera facilement une couche mince ferromagnétique si son spin est de même sens que celui des électrons de la couche. Il sera ralenti ou même bloqué dans le cas contraire. Deux couches d'aimantation parallèle vont laisser passer la moitié de la population des électrons (ceux qui ont un spin de même sens que celui des couches). Si l'aimantation des deux couches est antiparallèle, tous les électrons seront bloqués.

Applications:

La première application (1993) a concerné des capteurs magnétiques pour l'automobile.
Un peu plus tard (1996), la GMR a été utilisée dans les têtes de lecture des disques durs d'ordinateurs.
Sur un disque dur, l'information est stockée magnétiquement (des secteurs aimantés dans différentes directions). Pour qu'un lecteur puisse la lire, elle doit être convertie en courant électrique.La magnétorésistance géante permet de transformer d'infimes variations magnétiques en des variations de résistance électrique, et par là-même en des variations dans le courant envoyé par la tête de lecture.
L'évolution est spectaculaire : en 1996 on stocke 1 Gbit par pouce2 et en 2003, 120 Gbits par pouce2. Aujourd'hui tous les disques durs sont basés sur le principe de la GMR.

Conférence donnée en 2003, après l'attribution à Albert Fert de la médaille d'or du CNRS et diffusée par Canal U, la TV-internet des universités.

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