Sí, a un sándwich de capas magnéticas y no magnéticas que produce un efecto mecánico cuántico denominado magnetorresistencia gigante (en inglés,Giant Magnetoresistance Effect o GMR). En 1988, el francés Albert Fert (Carcassonne, 1938) y el alemán Peter Grünberg (Pilsen, 1939) descubrieron independientemente este efecto físico totalmente nuevo. Un sistema de esas características es la herramienta perfecta para leer datos desde un disco duro cuando la información registrada magnéticamente tiene que ser convertida a la corriente eléctrica. Al poco tiempo, investigadores e ingenieros comenzaron a trabajar en el uso de este efecto en los cabezales lectores y en 1997, un equipo de IBM dirigido por Stuart Parkin, lanzó el primer disco duro con GMR, que pronto se convertiría en un estándar en todo el mundo. “Lo más fascinante es que la investigación básica de Grünberg y Fert tuvo éxito comercial masivo pasados sólo diez años. Normalmente se demora entre 20 y 30 años”, afirmó Joseph Nordgren, miembro del comité Nobel sueco. Según dicho comité, se trata de la primera verdadera aplicación práctica de la nanotecnología y por esta razón se ha otorgado conjuntamente a ambos investigadores el Premio Nobel de Física 2007, dotado con 10 millones de coronas suecas (1,54 millones de dólares).

Más de 700 millones de cabezas de lectura creadas a partir de estos descubrimientos son comercializadas cada año en un mercado en el que los cabezales representan alrededor de 10% del mercado anual de los discos duros, que se estima en unos 70.000 millones de dólares. Gadgets tan habituales en nuestros bolsillos como el iPod no habrían visto la luz, ni nuestros portátiles y teléfonos móviles serían tan esbeltos y ligeros.

Llega la espintrónica

GMR no significa solo un gran paso adelante en la lectura de información condensada en los discos duros. Es igualmente interesante el hecho de que esta tecnología pueda ser considerada como el primer paso en el desarrollo de un tipo completamente nuevo de electrónica llamada espintrónica. Se trata del uso del espín de los electrones, no sólo por su propia carga eléctrica como en la electrónica tradicional. Un requisito general de la espintrónica proviene de las pequeñas dimensiones creadas por la nanotecnología. La dirección del espín de los electrones solo puede ser mantenida en distancias muy cortas; en láminas finas la dirección del espín cambiará antes de tiempo para hacer uso de las propiedades de los electrones por separado con diferente espín (como con la alta y baja resistencia). Bajo la estela de la GMR, un sistema similar ha sido construido usando un material aislante eléctricamente, en lugar de un metal no magnético, ensamblado entre dos capas de metal magnético. Ninguna corriente eléctrica sería capaz de pasar a través de la capa aislante, pero si es lo suficientemente fina, los electrones podrían traspasarla usando un efecto mecánico cuántico llamado tunnelling. A este nuevo sistema se le ha llamado TMR (Tunnelling Magnetoresistance). Con TMR una mayor diferencia en resistencia puede ser creada y la última generación de cabezales usa esta tecnología.

Adiós a los apagones

Otra de las aplicaciones emergentes de la espintrónica, es una memoria magnética llamada MRAM, que se diferencia de la RAM habitual de los ordenadores en que es posible utilizar TMR tanto para leer como para escribir información y de ese modo crear una memoria magnética rápida y de fácil acceso. La MRAM podría usarse como memoria de trabajo, en contraposición de la lentitud del disco duro, pero que sería también una memoria permanente que no depende de la corriente eléctrica. Esto significa que la MRAM podría desarrollarse como una memoria universal que reemplazaría tanto a la tradicional memoria RAM como al disco duro. La compactación de este sistema podría ser particularmente útil en ordenadores con ensamblajes pequeños, desde hornos de cocina a automóviles.