giant magneto-resistive

Der GMR-Effekt ist ein magnetoresitiver Effekt, bei dem sich der Widerstandswert eines metallischen Dünnschichtsystems in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke ändert. Im Unterschied zu anderen magnetoresistiven Verfahren wird beim Giant Magneto-resistance-Effekt der Elektronen-Spin-Effekt in einem ultradünnen Schichtsystem ausgenutzt, der die Leitungsmechanismen verändert. Das Dünnschichtsystem besteht aus verschiedenen dünnen Schichten aus weichmagnetischem, unmagnetischem, metallischem und hartmagnetischem Material. Die Ausrichtung zwischen der weich- und hartmagnetischen Schicht ist entscheidend für den Widerstandswert, der sich mit der Winkeländerung des magnetischen Feldes ändert. Die Widerstandsänderung ist dann am größten, wenn die magnetischen Schichten in entgegengesetzter Richtung magnetisiert sind.

Der GMR-Effekt wird in feldstärkegesteuerten GMR-Sensoren genutzt, die in der Automation und Automotive-Technik eingesetzt werden.

In Festplatten nutzt man den GMR-Effekt zur Erhöhung der Speicherdichte. Da die GMR-Schichten unter magnetischem Einfluss eine hohe Widerstandsänderung aufweisen, kann in den Schreib-/Leseköpfen ein vergleichsweise starkes Lesesignal erzeugt werden. Bedingt durch die höhere Empfindlichkeit des GRM-Sensors gegenüber anderen Schreib-/Leseköpfen kann die Speicherdichte um etwa 20 % gegenüber klassischen Festplatten auf ca. 100 GB/qinch erhöht werden. Dies nutzt man vorallem beim Perpendicular-Recording.

Neben dem beschriebenen GMR-Effekt gibt es weitere magnetoresistive Effekte, die alle unter dem Oberbegriff X-Magneto-Resistive (XMR) zusammengefasst sind.