Nobel-díjat ért a kisebb merevlemezeket lehetővé tévő felfedezés

[VS] Két európai tudós kapta 2007-ben a fizikai Nobel-díjat: Albert Fert és Peter Grünberg egymástól függetlenül fedezte fel azt a jelenséget, melynek alapvetően köszönhető a számítógépekben, hordozható eszközökben is használt merevlemezek méretének drasztikus csökkenése. Az 1988-ban felfedezett jelenség előnyeit a 90-es évek közepén kezdték használni a háttértárolók méretének csökkentésére. A díjat, illetve az azzal járó másfél millió dollárt december 10-én, a névadó Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át.

A múlt...

Az óriás mágneses ellenállás (giant magnetoresistance, GMR) jelenség leírása egy egyszerű megfigyelés eredménye: a két kutató észrevette, hogy a mágnesesség kisméretű változása jóval nagyobb változást okoz az elektromos ellenállásban. A merevlemezek tányérjain tárolt mágneses információk így konvertálódnak át a számítógép áramkörei által értelmezhető elektromos jelekké.

A felfedezés azért bizonyult Nobel-díjat érdemlőnek, mert enélkül a mai merevlemezek nem lehetnének ilyen kis, egyre kisebb méretűek. A kisebb tányérokon sűrűbben elhelyezett adatok lényegesen gyengébb mágneses jelet jelentenek, melyeket kisebb író-olvasófejekkel érzékelnek -- a GMR jelenség felhasználása nélkül ezek a berendezések nem működhetnének.

Az újabb és újabb áttöréseknek, intenzív kutatásnak köszönhetően a merevlemezek kapacitása és sebessége folyamatosan emelkedik, miközben méretük csökken. A jelenleg elterjedt kapacitásnövelő eljárás, a merőleges adatrögzítés elve is 1976-ban pattant ki Shun-ichi Iwasaki professzor agyából, megbízható megvalósítására azonban csak az elmúlt években nyílt lehetőség: az első PMR technológiát alkalmazó merevlemezt a Toshiba mutatta be 2005-ben.

Albert Fert és Peter Grünberg

... és a jövő

Holland kutatók pedig a közelmúltban értek el komoly áttörést a HAMR (heat-assisted magnetic recording) adatrögzítés területén, egy speciális anyagból készült lemezre sikerült lézer segítségével adatokat írniuk. A polarizált fénysugár felmelegítette a lemezt, majd a foton impulzusmomentuma "beírta" az adatot. Az 1-et és a 0-t a lézer polaritásának változtatásával állították elő. A folyamat összesen 40 femtomásodperc alatt ment végbe, vagyis körülbelül százszor gyorsabban mint, a mai merevlemezekre írt jelek rögzülése.

Az eljárás segítségével a lemezek adatsűrűsége akár 50 terabitre is növelhető négyzethüvelykenként, ami azt jelenti, hogy egy 2,5 hüvelykes mobil merevlemez kapacitása könnyen elérheti a 40-50 terabájtot is -- erre azonban még legalább 10-13 évet kell várnunk.