関連情報2007年 ノーベル賞
2007年10月9日、ドイツ西部Juelichの研究施設で記者会見に臨むノーベル物理学賞を受賞したドイツのペーター・グリュンベルク(Peter Gruenberg)氏。(c)AFP/DDP/VOLKER HARTMANN
【10月10日 AFP】ハードディスク・ドライブは、この10年間で切手ほどのサイズまで小さくなった一方、記録容量は50倍にも増大した。この偉業は、9日に2007年のノーベル物理学賞を受賞した2人の物理学者の研究のたまものだ。
■iPodから携帯電話まで、デジタル情報蓄積に革命
MP3プレーヤーからカメラ、ノートパソコンに至るまで、日常生活に関連するデジタル情報を蓄積する装置の大半は、この研究がもたらしたハードディスク革命によって、徐々にその機能を増強してきた。英科学誌「フィジックス・ワールド(Physics World)」の編集者、Matin Durrani氏は「iPodから携帯電話まで、すべてに革命をもたらした」と指摘する。
ノーベル物理学賞は、実用性があまりない高度な理論の研究に贈られることが多い。だが、今回、明らかに生活を変えた研究に贈られことに対し、1兆ドル(約117兆円)規模のハードディスク産業に携わる人々と同じく、Durrani氏も喜び、「物理学は自然現象を理解するだけでなく、日常生活で利用する製品と実際につながりがあることを示した」と語った。
■「巨大磁気抵抗効果」の発見で大容量化可能に
フランスのアルベール・フェール(Albert Fert)、ドイツのペーター・グリュンベルク(Peter Gruenberg)両氏は、「巨大磁気抵抗効果(giant magnetoresistance、GMR)発見」の功績を認められ、ノーベル物理学賞を授与された。
原子レベルのナノテクノロジーの研究により、両氏は1988年にそれぞれ、微少な磁場の変化で電気抵抗が大きく変わる磁気抵抗効果を発見。この原理は、当時の物理学者の間では不可能とされていたものだった。同効果はハードディスクの読み取り技術にも応用され、その後ハードディスクの大革命につながる。スウェーデン王立科学アカデミー(Royal Swedish Academy of Sciences)は、「GMRの発見により、ハードディスクは大幅に小型化された」とたたえている。
米国物理学協会(American Institute of Physics、AIP)のPhil Schewe氏は「最大の利点は磁区をどんどん小さくできることだ。これは直接、データの高密度化につながる」と指摘した。四半世紀で同量の演算能力を持つコンピューターの大きさは、大きな部屋を占めるものから冷蔵庫サイズに、そしてノートパソコンのサイズにまで縮小されたという。
■新電子技術「スピントロニクス」への道を開くか?
情報革命は長い間、半導体の集積度は約18か月ごとに倍になるとする「ムーアの法則(Moore's Law)」に従っていた。しかし、1990年代半ばにハードディスク技術の限界で、その急速な革命の速度は衰えたかに見えた。
フェール、グリュンベルク両氏は、より多くの情報をより小さなスペースに収容するという概念の証明はできたものの、工業規模の生産まで拡大する方法がつかめなかった。
この問題は、IBMの実験物理学者、スチュアート・パーキン(Stuart Parkin)氏によって突破口が開かれた。同氏は、薄い磁気層と非磁気層を交互に重ねたGMR素子の構築に「スパッタリング」と呼ばれる技術を適用し、実用化への道を開く。IBMは1997年、この新技術をハードディスク製品に導入、業界各社もそれに続いた。
ノーベル賞審査員は受賞者発表の際、GMRに基づく技術について、「『スピントロニクス』と呼ばれる全く新しいタイプの電子技術の第1段階かもしれない」と述べた。(c)AFP/Marlowe Hood
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