Nobel por permitir la miniaturización

Hallaron un efecto físico que posibilita almacenar más datos en menos espacio en las computadoras
Nora Bär
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10 de octubre de 2007  

Clementina, la primera computadora científica que llegó al país, medía unos 18 metros de largo y tenía una memoria de núcleos magnéticos de apenas 5 kilobytes. El salto desde ese glorioso armatoste de la década del sesenta hasta las computadoras, equipos de DVD y MP3 cada vez más pequeños y poderosos de la actualidad -algunos de los cuales alcanzan una capacidad de almacenamiento de billones de bytes- fue posible gracias a la revolución tecnológica que iniciaron, trabajando independientemente, los dos investigadores que compartirán el Premio Nobel de Física 2007: Albert Fert y Peter Grünberg.

Fert, francés, de 69 años, y Grünberg, alemán, de 68, descubrieron hace dos décadas un efecto físico que permitió desarrollar "cabezas lectoras" más sensibles y capaces de registrar mayores cantidades de información almacenadas en áreas cada vez más pequeñas gracias a un comportamiento de la materia que llamaron "magnetorresistencia gigante" (GMR, según sus siglas en inglés).

"Es una variación aumentada de la resistencia eléctrica que surge cuando se ensamblan finísimas capas de elementos magnéticos (como el hierro, el cobalto o el níquel) y no magnéticos (como el oro y la plata)", explica la doctora Laura Steren, del Instituto Balseiro y la Comisión Nacional de Energía Atómica, que investigó con Fert durante tres años en su posdoctorado.

La miniaturización de las computadoras personales, los reproductores de música y los poderosos motores de búsqueda actuales requieren discos duros en los que la información esté muy densamente almacenada en áreas de diferente magnetización.

"Una cierta dirección de la magnetización corresponde al cero y otra, al uno del lenguaje binario -explica la Fundación Nobel-. Para acceder a esa información, una cabeza lectora registra los diferentes campos de magnetización. Pero a medida que un disco se hace más pequeño, el campo magnético de cada bit se hace más débil y difícil de leer, por lo que se necesita una tecnología de lectura mucho más sensible." La oportunidad para desarrollarla apareció en los años setenta, cuando se logró disponer finísimas capas de metales de escala nanométrica (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) y sólo algunos átomos de espesor, a la manera de un sándwich, de diferentes metales. En ese submundo de dimensiones infinitesimales, se expresaron caprichosos comportamientos de la materia.

"Al disponer de estos «apilamientos» combinados para sus experimentos, Fert, que venía estudiando el transporte eléctrico desde su posdoctorado, especuló que sería posible utilizarlos para obtener un efecto magnificado -dice Steren-. En la magnetorresistencia, dos factores tienen un papel protagónico: la carga eléctrica y el spin de los electrones, una propiedad que surge de la rotación de éstos sobre sí mismos, ya sea a la derecha o a la izquierda. Fert se dio cuenta de que, efectivamente, en los materiales magnéticos la resistencia eléctrica depende del spin de los electrones. Tanto él como Grünberg diseñaron estos materiales "multicapas" jugando con la idea de que la resistencia eléctrica es diferente para un spin o el otro, y lograron un efecto cien veces mayor que lo que se conocía hasta ese momento." (Un dato curioso es que en el trabajo inicial publicado por Fert participó cmoo primer autor un físico argentino, Mario Baibich, que hoy reside en Brasil.)

El grupo de Grünberg creó un sistema compuesto de dos o tres capas de hierro con cromo en el medio. Fert y su equipo diseñaron un material de unas treinta capas. Este último registró mayor magnetorresistencia, pero el principio físico era el mismo.

En un caso notable de transferencia tecnológica, en 1997, diez años después de este hallazgo de ciencia básica ya se producían cabezas lectoras GMR en lo que se considera la primera aplicación comercial de la nanotecnología, un campo de investigaciones que crece vertiginosamente.

"A Grünberg no llegué a conocerlo personalmente -concluye Steren, que sigue trabajando en el área desarrollada a partir de estos hallazgos, la spintrónica-, pero Fert es un tipo excepcional. En ciencia es un grande, pero además es generoso y consolidó un grupo que es líder en el mundo."

Por: Nora Bär

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