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2007年诺贝尔物理学奖揭晓,法国科学家Albert Fert 和德国科学家Peter Gruenberg 因发现巨磁电阻效应而获此殊荣。
与往届的那些天体物理,量子物理等看起来很神秘的理论发现不同,今年的诺奖就在我们身边,你正用的电脑的硬盘就是基于这次得奖的发现:巨磁电阻效应。
所谓巨磁电阻效应 (Giant Magnetoresistance, or GMR) 并不是很神秘的东西。通俗地讲,在铁磁介质中,其电子的自旋状态不是均衡的,这种倾向于某一方向的自旋使其在磁场下被磁化。当电子通过铁磁介质时,只有那些自旋方向和介质电子自旋状态相同的电子才容易通过,所以当电流通过两层自旋方向相反的介质时,几乎所有电子都被滤掉,使电流强度大幅下降,这就是巨阻效应。
虽然不是开天辟地的理论发现,但27年前,当这一效应被Fert和Gruenburg发现以后还是立马引起了科学和工程界的重视。IBM获知这一发现以后,立刻组成了研究小组对巨阻现象进行研究。在他们看来,电阻的骤然变化实际上提供了一种构造高灵敏传感器的新途径,可以读出电脑硬盘上微小的磁信号变化。
Fert 和Gruenberg最初的实验是在低温强磁场环境下进行的,而所用材料也是实验室里一点点生成的,极为稀少和繁杂。IBM实验室的Parkin和同事们尝试用通常的磁介质材料进行实验,并很快获得成功;以后又在室温,常规磁场条件下做大量相关实验,最终获得突破性进展。他们几年下来的劳动成果是一块基于GMR的16.8G的硬盘存储器。此后,所有硬盘更新换代,GMR 成为主流。Parkin因其杰出的工作和格林贝格尔与费尔一道,获1997年Hewlett-Packard物理学家奖。10年以后,这项成就终于迎来了诺贝尔奖的加冕, Parkin虽然没有诺奖之名,想必也是心潮彭湃。
这段历史很鲜活地展现了一个实验结果是如何登上诺贝尔奖坛的,而这其中一个关键人物就是IBM的Parkin 。可以想象,如果没有Parkin 和他的同事们开创性的工作,也许那两位最初的发现者怕是要等更长时间才能拿到诺奖的奖金。正是这种科学家创造的热情,工程师对科学的敏感,大公司的高瞻远瞩,才成就了这段佳话,也成就了在电脑前读我这些文字的网友们。Fert 和 IBM 他们当然是在为自已的兴趣和利润而工作,又何尝不是在为全世界所有人在工作?
比较一下中国现在的科研环境,恐怕还有很多地方值得反思。IBM在其网站上有一句话很让人深思,"To IBM Research, 10 years = a revolution. ",十年等于一次革命。我想对于很多国内的研究机构,甚至IBM的中国研发机构,恐怕来不及等这次革命,早把一些半生不熟拼出的东西拿出去凑数了。竞争太激烈,一年不出点儿东西老板就会不满意了,人人都想挣面子分,人人都往短平快了搞,别说关注科学,怕是把IEEE的文章拿出来读一读的都算敬业的了。这么一个环境,又怎么可能做出创造性的成果,又怎么能指望拿世界的最高荣誉呢?
要想打鱼当然要先养鱼,鱼的成长是有一定周期的,如果在长成之前就把些半大的小鱼捞上来,不仅卖不了什么价钱,更失去了出大鱼的希望。而之所以这么多人喜欢捞小鱼,因为管鱼塘的本身不是养鱼的,他不懂也不关心鱼最终养成个么样,他只要见着鱼,向上面交差挣够了面子,就可去管养骆驼了。长此以往,中国怕是只能在小鱼小虾上做点儿文章了。
诺贝尔奖不是盼来的,不是等来的,更不是骂来的。只有真正营造出一个自由的学术环境,思想环境,这个国家才有可能走向世界的奖台。
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