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Testine di lettura di un hard disk

La magnetoresistenza gigante (Giant magnetoresistence in inglese, da cui GMR) è un effetto quantistico di tipo magnetoresistivo, ovvero legato alla capacità dei corpi di variare la propria resistenza elettrica in presenza di campi magnetici esterni.

Il fenomeno si osserva in sistemi di sottili pellicole metalliche, con alternanza di materiali ferromagnetici e non magnetici.

L’effetto si manifesta in un abbassamento significativo del valore della resistenza elettrica in presenza di un campo magnetico, poiché questo allinea le magnetizzazioni degli strati ferromagnetici vicini (debolmente accoppiati). Negli strati non magnetici, l’allineamento dello spin degli elettroni è in egual numero parallelo ed antiparallelo al campo esterno, il che ne diminuisce l’ampiezza di scattering. Questo effetto viene utilizzato per la produzione di memorie MRAM e degli Hard disk GMR a valvola Spin. Due strati ferromagnetici sono separati da un sottilissimo strato non ferromagnetico, ma senza la coppia RKKY. Se i campi indotti dei due elettrodi ferromagnetici sono differenti, è possibile scambiarli indipendentemente. Pertanto, può essere raggiunto l’allineamento parallelo e anti-parallelo; solitamente la resistenza è ancora maggiore nel caso anti-parallelo.

Questo dispositivo è talvolta denominato anche valvola spin. La GMR a valvola spin è la configurazione che trova maggiori applicazioni industriali, ed è utilizzata negli hard drives.

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