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巨磁电阻的原理与应用.PDF
一般報導
2007 年諾貝爾物理獎——
電腦已成為日常生活中
重要的一部分 巨磁電阻的原理
與應用
如果你時常使用電腦碄篱者休閒之餘常玩電腦遊戲碄
甚至在等車篱搭車時會用iPod 篱MP3 聆紉音樂碄
那你正享受著與2007 年諾貝爾物理獎
有關研究成果的甜美果實礄
簡黃榮俊縴許峻瑜
2007 年諾貝爾物理獎是邅法國騜 ︼巨磁電磣︽是蒺示這種磁電磣變化
釧第十駰大學齶Université Paris-Sud 11 齷 效果非常顯著齖硜實上齔早在發現巨
物理系教授艾瞭特齗費爾齶Albert Fert 齷 磁電磣效應之４齔科學家就已懂得利
博肆袸德國尤里軡研砬中心齶Jülich 用磁場改變磁性物質的電磣齖
Research Centre 齷皮特齗葛林柏格 把磁場外加在駰個通入電流的磁
齶Peter Grünberg 齷博肆獲得齔兩駱是 性導體上齔漂移電子的運動會受到勞
因為在1988年同時發現︼巨磁電磣效 倫茲力的影藥齔使磁性導體的電磣發
應︽齶giant magnetoresistance, GMR 齷 生變化齖當電流鬋向與磁場錩行時齔
的成就而共同獲獎齖 電子漂移速逄會較慢齔即電磣較大齖
所謂︼磁電磣︽效應是指︼邅磁 反之齔當電流鬋向與磁場迪直時齔漂
場所衢起的電磣變化︽的效應齔而 移速逄較快齔即電磣較耐齖
科學發展 2008 年6 月，426 期
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這種異向性齶anisotropic 齷的磁電 用來描述電子具有角動量這個抽象觀 等齔都正積極開發中齖
磣現象齔早在1990年就已經應用在電 念的蒺示法齖
巨磁電阻效應的原理
腦硬碟的︼讀碧頭︽上了齖但邅於磁 因電子自旋的特性而產生了巨磁
磣變化程逄非常微弱齔耐於5 鴢齔因 電磣效應齔從而應用於硬碟的讀碧 電子具有自旋的物理特性齔且自
而限碗了它做為資料儲存鬳騿的髇 頭齔這種同時利用電子自旋與帶電特 旋電子又鬮為上自旋電子與下自旋電
能齖 性所開發的新世代多功能電子產品新 子齔這些電子在通過非磁性材料時是
1988年齔艾瞭特•費爾與皮特• 領域齔不同於以４微電子工業僅利用 不髇鬮辨的齔也就是找到自旋向上或
葛林柏格博肆同時發現駰種髇以讓磁 電子的帶電特性齔因而稱為︼自旋電 向下的
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