Der Speicher-Revolutionär

Ende der 1980er-Jahre untersuchte Peter Grünberg am Forschungszentrum Jülich nanometergroße Metallschichten aus Eisen und Chrom. Dabei entdeckte er einen außergewöhnlich starken physikalischen Effekt: Der elektrische Widerstand solcher Schichtsysteme verändert sich drastisch, wenn sich ihre magnetische Ausrichtung ändert. Der Effekt war deutlich größer als bislang bekannte magnetoresistive Phänomene – daher der Name Riesenmagnetowiderstand (GMR).

Was als Grundlagenforschung begann, erwies sich als technologischer Durchbruch. GMR ermöglicht es, kleinste magnetische Veränderungen äußerst präzise auszulesen. Genau diese Fähigkeit wurde ab den 1990er-Jahren in den Leseköpfen moderner Festplatten genutzt. Der Effekt ermöglichte einen enormen Kapazitätssprung und machte hochdichte Datenspeicherung wirtschaftlich.

Der Impact ist global: Milliarden Festplatten weltweit basierten auf GMR-Technologie. Ohne diesen Entwicklungsschritt wären kompakte Laptops, Smartphones oder große Rechenzentren in ihrer heutigen Form kaum denkbar.

Für seine Entdeckung erhielt Peter Grünberg 2007 gemeinsam mit Albert Fert den Nobelpreis für Physik. GMR gilt zudem als Wegbereiter der Spintronik, eines Forschungsfeldes, das den Elektronenspin gezielt für Speicher- und Sensortechnologien nutzt.

Was als Experiment mit atomar dünnen Schichten begann, wurde zu einer Schlüsseltechnologie der digitalen Welt.

Ein Beispiel dafür, wie Helmholtz-Forschung Wissen in Wirkung verwandelt.