Welt der Naturwissenschaften
(Scientific Medley)

 Jahresübersicht 2007

Die Gedankenfreiheit ist die einzig wahre und die größte Freiheit, die der Mensch erreichen kann.
(Maxim Gorki)

21. November 2024

Keine Entdeckung der letzten Jahre, die mit dem Nobelpreis belohnt wurde, hat so schnell den Weg in die industrielle Umsetzung gefunden, wie der Riesenmagnetwiderstand. Ähnlich schnell ging es nur beim Medizinnobelpreis 2003, als Paul Lauterbur und Peter Mansfield für die Entwicklung der Kernspintomografie ausgezeichnet wurden.

Die Arbeiten des deutschen Physikers Peter Grünberg vom deutschen Forschungszentrum in Jülich und seines französischen Kollegen Albert Fert von der Université Paris-Sud sind in nur wenigen Jahren aus den Labors der Grundlagenforschung in die industrielle Produktion gestürmt. Grünberg hatte rechtzeitig daran gedacht, seine Entdeckung zum Patent anzumelden, was inzwischen über zehn Millionen Euro in die Kassen seines Arbeitgebers gespült hat.

Ältere Computerbenützer können sich noch erinnern, dass in den Neunzigerjahren Festplatten mit einer Kapazität von 300 Megabyte (300 Millionen Zeichen) zu den großen und teuren Stücken gehörten. Heute sind 300 Gigabyte pro Festplatte der übliche Standard, das ist die tausendfache Speichermenge. Das Internet hätte in den letzten zehn Jahren nie so mächtig werden können, wenn die Datendichte nicht so sprunghaft zugenommen hätte.

Im Jänner 1988 experimentierte Grünberg mit dünnen Metallplättchen, dabei zeigte sich ein neuer Effekt. Stapelt man hauchdünne unterschiedliche Metallschichten übereinander, so kann ein Magnetfeld den elektrischen Widerstand enorm verändern. Grünberg wusste, dass er etwas Grundlegendes entdeckt hatte, doch die Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ lehnte eine Publikation ab, man hielt den Effekt für unwichtig. Grünberg ärgerte sich, reichte aber vorsichtshalber den Patentantrag ein. Kurz darauf erschien ein entsprechender Bericht des französischen Kollegen Fert, aber der Patentantrag war bereits bewilligt, daher gebührte beiden Physikern der Nobelpreis. Die Sache ist trivial und genial gleichzeitig. Seit 1857 weiß man, dass Magnetfelder den Strom in einem Leiter verändern. Dies liegt daran, dass Elektronen nicht nur eine elektrische Ladung sondern auch ein Magnetfeld besitzen. Lange Zeit dachte man, der Effekt sei restlos erforscht, bis Grünberg und Fert feststellten, dass der Widerstand in den Sandwichmetallen um Größenordnungen höher ist als in herkömmlichen Materialien. Fert nannte das Phänomen „Giant Magnetoresistance“ (Riesiger Magnetwiderstand). Da alle Daten auf Computerfestplatten in Form von Magnetmustern gespeichert sind, konnte nun die Speicherdichte drastisch erhöht werden. IBM setzte als erste Firma die Erfindung um. Heute verwenden wir alle in unseren Computern die Entdeckung von Grünberg und Fert.

Chemienobelpreis 2007

Helden der Wissenschaft:
Roger Penrose
(* 1931) berechnete gemeinsam mit Stephen Hawking die Verteilung von Masse und Energie im Universum und bewies die Existenz von Schwarzen Löchern.