Stalno smanjivanje fizičkih dimenzija elektroničkih uređaja i računala postala je naša svakodnevnica na koju smo se vrlo brzo naviknuli; pri tome vrlo lako zanemarujemo činjenicu da je napredak u minijaturizaciji posljedica uske povezanosti fundamentalnih fizikalnih istraživanja i naprednih tehnoloških postupaka. Kapaciteti današnjih tvrdih diskova dosežu već i do tisuću gigabyta, a iPod i drugi MP3 uređaji su sve manji, sadržavajući istovremeno sve veći i veći broj audio i video zapisa. Ovakav spektakularan tehnološki razvoj omogućile su nove metode čitanja magnetskih podataka zasnovane na fizikalnom efektu nazvanom „gigantski magnetootpor“ (GMR), koji su, 1988. godine, gotovo istovremeno ali i neovisno jedan o drugom, otkrili profesor Albert Fert (Université Paris-Sud, Francuska) i profesor Peter Grünberg (Forschungszentrum Jülich, Njemačka). Za to otkriće dodijeljena im je i Nobelova nagrada za fiziku za 2007. godinu. Izbor ovih laureata i njihovog otkrića bio je tako, nakon duljeg vremena, u najvećoj mogućoj mjeri u skladu s uputama koje je Alfred Nobel naveo u svojoj oporuci: nagrada se treba dodijeliti osobi (ili osobama) čije će značajno fizikalno otkriće imati najveći utjecaj na čovječanstvo.

Novo područje istraživanja
Otkriće gigantskog magnetootpora je predstavljalo i početak novog područja istraživanja u fizici kondenzirane materije koje se naziva spinska elektronika ili spintronika. Dok se u „klasičnoj” elektronici koriste dvije vrste nosilaca naboja (elektroni i šupljine), a njihovo gibanje je posljedica djelovanja na njihov naboj, u spintronici se djelovanje vrši na spin elektrona. Fundamentalna istraživanja u spintronici u posljednjih su se dvadeset godina razvila u nekoliko smjerova i uključuju sustave s metalnim, poluvodičkim ali i molekularnim strukturama; mnoge od novih tema potaknuo je i prof. Fert, a kod ostalih (tema) nezaobilazan je njegov velik i vodeći doprinos.
Znanstveni rezultati u spintronici vrlo brzo su našli i svoje primjene u potrošačkoj i telekomunikacijskoj elektronici. Tako se, još jednom, potvrdila činjenica da fundamentalna istraživanja uvijek prethode novim tehnološkim rješenjima, ali i da konačna uspješna realizacija zahtijeva usku suradnju znanosti i tehnologije.
Gigantski magnetootpor se 1993. godine počeo koristiti za otkrivanje prisutnosti ili gibanja predmeta koji imaju magnetska svojstva. Ipak, najznačajnija primjena GMR-a je u elementima (glavama) za čitanje tvrdih diskova – prvi takvi komercijalni uređaji pojavili su se na tržištu 1997. godine. Danas, dvadesetak godina nakon otkrića, tvrdi diskovi u svim stolnim i prijenosnim računalima koriste GMR efekt. Njihova znatno veća osjetljivost (u odnosu na prethodne magnetootporne elemente) dovela je do ogromnog smanjenja površine diska koji sadržava jedan bit, čime se značajno povećao kapacitet tvrdih diskova: gustoće memorija prelaze 40 Gb/cm2, što predstavlja povećanje preko 100 puta veće u odnosu na diskove prije GMR-a, a diskovi od 500 Gbyta do 1 Tbyta postaju standardni.  S druge strane, veliko smanjenje dimenzija tvrdih diskova  proširuje njihovu primjenu i u drugim proizvodima potrošačke elektronike (npr. MP3 i video uređaji).
Drugo veliko područje primjene spintroničkih elemenata su nove magnetske memorije (Magnetic Random Access Memory - MRAM). Po svojim značajkama su usporedive ili bolje od postojećih poluvodičkih memorija, pri čemu je bitno da MRAM ne ovise o napajanju te u njima informacije ostaju pohranjene i nakon isključivanja uređaja (npr. računala). Do sada su ovakve memorije rađene sa strukturama koje sadrže oksidne barijere, te s troslojnim metalnim strukturama u kojima se promjena magnetskog stanja (tj. pohrana ili brisanje informacije) ostvaruje s injekcijom spinova. S druge strane, sinkrono djelovanje većeg broja elemenata s injekcijom spinova može (pod određenim uvjetima) stvarati mikrovalne frekvencije dovoljne izlazne snage za primjene u npr. mobilnoj telefoniji. 

pripremio: Prof. dr. sc. Amir Hamzić, Fizički odsjek PMF-a