GRÜNBERG, Peter
Descripción
Peter GRÜNBERG [Pilsen, 1939 – Jühlich, 2018]. Físico alemán, galardonado con el Premio Nobel, junto con Albert Fert en 2007, por el descubrimiento de la magnetorresistencia gigante (GMR), que revolucionó la tecnología de los discos duros de los ordenadores, y posibilitó un gran aumento en su capacidad de almacenamiento de datos. Este descubrimiento marca el nacimiento de la espintrónica.
Biografía
Peter Andreas Grünberg nació el 18 de mayo de 1939 en Pilsen (Protectorado de Bohemia y Moravia), en la actualidad ciudad de la República Checa. Su padre, Theodor Grünberg, era un ingeniero mecánico, graduado en la Universidad Técnica de Brno, que trabajaba en la fábrica de automóviles Škoda, quien, como ciudadano alemán, fue confinado en un campo de concentración checo, donde falleció en 1945. Finalizada la guerra, todos los alemanes fueron expulsados de Checoslovaquia. Peter, su hermana mayor y su madre Anna fueron trasladados a Lauterbach (Selva Negra) en la parte occidental de Alemania.
En su adolescencia, Peter dedicó más tiempo al alpinismo y a la música que a sus clases en el Instituto, donde sus calificaciones eran solamente discretas. Peter, dersconcertado por el comportamiento de los planetas que giran alrededor del sol, se interesó por la física cuando su profesor le explicó que la justificación se hallaba en el equilibrio de atracción entre las masas y las fuerzas centrífugas.
En 1959, Peter ingresó en la Universidad Wolfgang Goethe de Frankfurt y tres años después se cambió a la Universidad de Tecnología de Darmstadt, donde se graduó en 1966 y doctoró en Física en 1969. En ambas tesis explicó la aplicación de la espectroscopia óptica para determinar los niveles de energía en la separación de los iones de tierras raras.
Peter Grünberg se casó con su antigua compañera de la Universidad de Frankfurt, Helma Prauser. Tuvieron un hijo, Andreas, y dos hijas, Sylvia y Katharina.
Interesado por el estudio de los silicatos minerales granates y la teoría del campo cristalino, Grünberg solicitó y consiguió una beca de investigación posdoctoral de casi tres años de duración en el laboratorio del profesor Konigstein de la Universidad de Carleton en Ottawa. Aunque su objetivo inicial era la determinación del campo cristalino, utilizó el efecto Raman para medir experimentalmente los niveles de energía. Puesto que la dispersión Raman es producida principalmente por fonones ópticos, amplió a este campo sus investigaciones.
En 1972 le fue ofrecido un puesto de investigador en el recién inaugurado Instituto de Magnetismo del Centro de Investigación de Estados Sólidos en Jülich, cerca de Colonia. Su director, el profesor Werner Zinn, orientaba las investigaciones hacia los semiconductores magnéticos de tipo EuO y EuS. En su investigación Grünberg empleó espectroscopia de absorción magnética y dispersión Raman de los fonones. Este último experimento lo realizó en el Instituto Max Planck de Física de Estado Sólido en Stuttgart, explorando la interacción entre magnones y fonones en los semiconductores EuO y EuS. A principios de la década de 1970 John Sandercock en Zurich inventó la operación multipaso y mostró cómo dos interferómetros multipaso podían ser usados en tándem. Siguiendo esta línea en Jülich montaron la configuración de un espectrómetro de triple paso sin operación en tándem.
Grünberg, invitado por Mervin Brodsky, pasó un año en el Laboratorio Nacional Argonne del Ejército de los EE.UU. Allí lograron detectar el acoplamiento AF (antiferromagnético) en las estructuras Fe/Cr/Fe en los sustratos escindidos de sal gema. Mientras su grupo trabajaba en estas estructuras, otros grupos encontraron fenómenos similares. La comunidad científica empezó a debatir sobre la magnetorresistencia anisotrópica (AMR) para aplicaciones en sensores para unidades de disco duro. Y en 1986 Grünberg descubrió el acoplamiento de interacción de canje entre capas ferromagnéticas separadas por una capa fina no ferromagnética.
En 1988, un grupo de científicos dirigidos por Albert Fert descubrían en el Laboratoire de Physique des Solides de París que finísimas láminas de hierro y cromo ensambladas alternadamente ofrecían una gran sensibilidad a los campos magnéticos, que bautizaron como magnétorésistance géant (GMR).
Peter Grünberg, por su parte, descubrió un efecto mecánico cuántico observable en estructuras de película delgada compuesta de capas alternadas ferromagnéticas y no magnéticas y que se manifiesta en forma de una bajada significativa de la resistencia eléctrica observada bajo la aplicación de un campo magnético externo.
En julio del este año 1988 se celebró la Conferencia Internacional sobre Magnetismo en la ciudad de París. El grupo de Albert Fert tuvo la oportunidad de presentar los resultados del trabajo sobre magnetorresistencia gigante en multicapas de Fe/Cr, pero la ponencia duró escasos minutos y no provocó reacción alguna en los asistentes, además, Peter Grünberg no acudió a la misma.
A la semana siguiente, organizada por Irena Puchalska y Horst Hoffmann, se celebró la Conferencia Internacional de Películas Magnéticas y Superficies (ICMFS) en Le Creusot (Borgoña). Peter Grünberg y Albert Fert expusieron los detalles de los respectivos resultados de las investigaciones y trabajos realizados. Fert aprovechó para explicar también la influencia del giro en la movilidad de electrones en metales ferromagnéticos y presentó la interpretación del GMR sobre esta base. Tras comparar los resultados de sus respectivas investigaciones, Albert Fert y Peter Grünberg llegaron a la conclusión de que habían obtenido el mismo efecto y como escribió Peter "así lo confirmamos entre nosotros y estábamos listos para una copa de vino tinto de Borgoña".
El anuncio de este efecto causó un gran impacto en los círculos de investigadores científicos. Fueron conscientes de que ese descubrimiento permitiría a los ordenadores y otros dispositivos aumentar significativamente el almacenamiento de datos. A finales de 1990 un informe de Physics World indica que se había triplicado.
El interés por el magnetismo aumentó exponencialmente al publicar en diciembre de 1988 Grünberg y Fert su artículo en Physical Review Letters con el título Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattice, considerado como el acta de nacimiento de la espintrónica. La GMR ha revolucionado la tecnología de la lectura de los discos duros y abierto el camino hacia su miniaturización e implementación en la electrónica nómada. Cambios magnéticos muy débiles son capaces de originar diferencias importantes de resistencia eléctrica en un sistema GMR, de forma tal que se convierte en la herramienta perfecta para leer los datos contenidos en un disco duro al transformar la información registrada en corriente eléctrica. El desarrollo de la espintrónica ha dado origen a las memorias STT-RAM que emplean el efecto magnetorresistencia túnel (TMR) y el fenómeno de par de transferencia de espin (STT). A partir de 1989, la Física de multicapas y la GMR pasaron a ser temas candentes de investigación. Podría decirse que revolucionaron las técnicas informáticas para la extracción y la compactación de los datos almacenados en discos duros.
Más tarde, Peter Grünberg con su equipo realizó muchos trabajos de intercapas de Si, donde encontraron un acoplamiento muy fuerte pero una magnetorresistencia muy débil.
En 1994 la Sociedad Estadounidense de Física otorga a Albert Fert, a Peter Grünberg y a S.S.P. Parkin el Premio Internacional de Nuevos Materiales y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada concede a Albert Fert y Peter Grünberg el Premio de Magnetismo.
En 1997 Albert Fert y Peter Grünberg reciben el premio de Eurofísica Hewlett-Packard.
En 1998 el Presidente de la República Federal de Alemania otorga a Peter Grünberg el Deutscher Zukunftpreis por la innovación y avance en la Tecnología. En ese mismo año Grünberg acudió a Sendai (Japón) como invitado de Hiroyasu Fujimori durante seis meses, dos de los cuales los pasó como invitado de Yoshishige Suzuki en Tsukuba.
En 2002 Peter Grünberg es nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Bochum (Alemania), en 2003 es recibido como miembro externo del Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik en Halle/Salle (Alemania) y en 2004 la Sociedad Europea de Películas Finas (EFDS) le otorga el Manfred-von-Ardenne Preis 2004 für Angewandte Physik.
En 2004 Peter Grünberg se jubiló oficialmente del Centro de Investigación de Estados Sólidos en Jülich, aunque mantuvo un espacio en una oficina dentro del Instituto de Propiedades Electrónicas para poder mantener los contactos con la comunidad científica.
En 2006 la Oficina de Patentes Europea lo nombra Inventor del Año en la categoría de Universidades y Centros de Investigación. En 2007 Peter Grünberg recibe la Stern-Gerlach Medaille de la Sociedad Alemana de Física y es nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Aquisgrán. Compartiéndolos con Albert Fert, recibe el Japan Prize de la Fundación de Ciencia y Tecnología del Japón y el Wolf-Foundation Prize de Israel
En 2007 Grünberg recibió el Premio Nobel de Física junto a Albert Fert por el descubrimiento, por separado, de la magnetorresistencia gigante(GMR), que posibilitó el desarrollo de discos duros de varios gigabytes. Su trabajo puso las bases del desarrollo de la espintrónica, una tecnología que se aplica desde las cintas de video hasta los MP3, pasando por los discos duros.
En 2008 Peter Grünberg recibió las Órdenes del Mérito de la República Federal de Alemania y del Estado Federal del Rhin-Westphalia. Es nombrado Doctor Honoris Causa de las Universidades de Colonia, del Sarre, de Atenas y del Instituto Tecnológico de Gebze (Turquía). Recibió asimismo las llaves de las ciudades de Jülich y Lauterbach.
Peter Grünberg falleció el 9 de abril de 2018 en Jühlich (Alemania).
Más información
Peter Andreas Grünberg nació el 18 de mayo de 1939 en Pilsen (Protectorado de Bohemia y Moravia), en la actualidad ciudad de la República Checa. Su padre, Theodor Grünberg, era un ingeniero mecánico, graduado en la Universidad Técnica de Brno, que trabajaba en la fábrica de automóviles Škoda, quien, como ciudadano alemán, fue confinado en un campo de concentración checo, donde falleció en 1945. Finalizada la guerra, todos los alemanes fueron expulsados de Checoslovaquia. Peter, su hermana mayor y su madre Anna fueron trasladados a Lauterbach (Selva Negra) en la parte occidental de Alemania.
En su adolescencia, Peter dedicó más tiempo al alpinismo y a la música que a sus clases en el Instituto, donde sus calificaciones eran solamente discretas. Peter, dersconcertado por el comportamiento de los planetas que giran alrededor del sol, se interesó por la física cuando su profesor le explicó que la justificación se hallaba en el equilibrio de atracción entre las masas y las fuerzas centrífugas.
En 1959, Peter ingresó en la Universidad Wolfgang Goethe de Frankfurt y tres años después se cambió a la Universidad de Tecnología de Darmstadt, donde se graduó en 1966 y doctoró en Física en 1969. En ambas tesis explicó la aplicación de la espectroscopia óptica para determinar los niveles de energía en la separación de los iones de tierras raras.
Peter Grünberg se casó con su antigua compañera de la Universidad de Frankfurt, Helma Prauser. Tuvieron un hijo, Andreas, y dos hijas, Sylvia y Katharina.
Interesado por el estudio de los silicatos minerales granates y la teoría del campo cristalino, Grünberg solicitó y consiguió una beca de investigación posdoctoral de casi tres años de duración en el laboratorio del profesor Konigstein de la Universidad de Carleton en Ottawa. Aunque su objetivo inicial era la determinación del campo cristalino, utilizó el efecto Raman para medir experimentalmente los niveles de energía. Puesto que la dispersión Raman es producida principalmente por fonones ópticos, amplió a este campo sus investigaciones.
En 1972 le fue ofrecido un puesto de investigador en el recién inaugurado Instituto de Magnetismo del Centro de Investigación de Estados Sólidos en Jülich, cerca de Colonia. Su director, el profesor Werner Zinn, orientaba las investigaciones hacia los semiconductores magnéticos de tipo EuO y EuS. En su investigación Grünberg empleó espectroscopia de absorción magnética y dispersión Raman de los fonones. Este último experimento lo realizó en el Instituto Max Planck de Física de Estado Sólido en Stuttgart, explorando la interacción entre magnones y fonones en los semiconductores EuO y EuS. A principios de la década de 1970 John Sandercock en Zurich inventó la operación multipaso y mostró cómo dos interferómetros multipaso podían ser usados en tándem. Siguiendo esta línea en Jülich montaron la configuración de un espectrómetro de triple paso sin operación en tándem.
Grünberg, invitado por Mervin Brodsky, pasó un año en el Laboratorio Nacional Argonne del Ejército de los EE.UU. Allí lograron detectar el acoplamiento AF (antiferromagnético) en las estructuras Fe/Cr/Fe en los sustratos escindidos de sal gema. Mientras su grupo trabajaba en estas estructuras, otros grupos encontraron fenómenos similares. La comunidad científica empezó a debatir sobre la magnetorresistencia anisotrópica (AMR) para aplicaciones en sensores para unidades de disco duro. Y en 1986 Grünberg descubrió el acoplamiento de interacción de canje entre capas ferromagnéticas separadas por una capa fina no ferromagnética.
En 1988, un grupo de científicos dirigidos por Albert Fert descubrían en el Laboratoire de Physique des Solides de París que finísimas láminas de hierro y cromo ensambladas alternadamente ofrecían una gran sensibilidad a los campos magnéticos, que bautizaron como magnétorésistance géant (GMR).
Peter Grünberg, por su parte, descubrió un efecto mecánico cuántico observable en estructuras de película delgada compuesta de capas alternadas ferromagnéticas y no magnéticas y que se manifiesta en forma de una bajada significativa de la resistencia eléctrica observada bajo la aplicación de un campo magnético externo.
En julio del este año 1988 se celebró la Conferencia Internacional sobre Magnetismo en la ciudad de París. El grupo de Albert Fert tuvo la oportunidad de presentar los resultados del trabajo sobre magnetorresistencia gigante en multicapas de Fe/Cr, pero la ponencia duró escasos minutos y no provocó reacción alguna en los asistentes, además, Peter Grünberg no acudió a la misma.
A la semana siguiente, organizada por Irena Puchalska y Horst Hoffmann, se celebró la Conferencia Internacional de Películas Magnéticas y Superficies (ICMFS) en Le Creusot (Borgoña). Peter Grünberg y Albert Fert expusieron los detalles de los respectivos resultados de las investigaciones y trabajos realizados. Fert aprovechó para explicar también la influencia del giro en la movilidad de electrones en metales ferromagnéticos y presentó la interpretación del GMR sobre esta base. Tras comparar los resultados de sus respectivas investigaciones, Albert Fert y Peter Grünberg llegaron a la conclusión de que habían obtenido el mismo efecto y como escribió Peter "así lo confirmamos entre nosotros y estábamos listos para una copa de vino tinto de Borgoña".
El anuncio de este efecto causó un gran impacto en los círculos de investigadores científicos. Fueron conscientes de que ese descubrimiento permitiría a los ordenadores y otros dispositivos aumentar significativamente el almacenamiento de datos. A finales de 1990 un informe de Physics World indica que se había triplicado.
El interés por el magnetismo aumentó exponencialmente al publicar en diciembre de 1988 Grünberg y Fert su artículo en Physical Review Letters con el título Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattice, considerado como el acta de nacimiento de la espintrónica. La GMR ha revolucionado la tecnología de la lectura de los discos duros y abierto el camino hacia su miniaturización e implementación en la electrónica nómada. Cambios magnéticos muy débiles son capaces de originar diferencias importantes de resistencia eléctrica en un sistema GMR, de forma tal que se convierte en la herramienta perfecta para leer los datos contenidos en un disco duro al transformar la información registrada en corriente eléctrica. El desarrollo de la espintrónica ha dado origen a las memorias STT-RAM que emplean el efecto magnetorresistencia túnel (TMR) y el fenómeno de par de transferencia de espin (STT). A partir de 1989, la Física de multicapas y la GMR pasaron a ser temas candentes de investigación. Podría decirse que revolucionaron las técnicas informáticas para la extracción y la compactación de los datos almacenados en discos duros.
Más tarde, Peter Grünberg con su equipo realizó muchos trabajos de intercapas de Si, donde encontraron un acoplamiento muy fuerte pero una magnetorresistencia muy débil.
En 1994 la Sociedad Estadounidense de Física otorga a Albert Fert, a Peter Grünberg y a S.S.P. Parkin el Premio Internacional de Nuevos Materiales y la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada concede a Albert Fert y Peter Grünberg el Premio de Magnetismo.
En 1997 Albert Fert y Peter Grünberg reciben el premio de Eurofísica Hewlett-Packard.
En 1998 el Presidente de la República Federal de Alemania otorga a Peter Grünberg el Deutscher Zukunftpreis por la innovación y avance en la Tecnología. En ese mismo año Grünberg acudió a Sendai (Japón) como invitado de Hiroyasu Fujimori durante seis meses, dos de los cuales los pasó como invitado de Yoshishige Suzuki en Tsukuba.
En 2002 Peter Grünberg es nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Bochum (Alemania), en 2003 es recibido como miembro externo del Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik en Halle/Salle (Alemania) y en 2004 la Sociedad Europea de Películas Finas (EFDS) le otorga el Manfred-von-Ardenne Preis 2004 für Angewandte Physik.
En 2004 Peter Grünberg se jubiló oficialmente del Centro de Investigación de Estados Sólidos en Jülich, aunque mantuvo un espacio en una oficina dentro del Instituto de Propiedades Electrónicas para poder mantener los contactos con la comunidad científica.
En 2006 la Oficina de Patentes Europea lo nombra Inventor del Año en la categoría de Universidades y Centros de Investigación. En 2007 Peter Grünberg recibe la Stern-Gerlach Medaille de la Sociedad Alemana de Física y es nombrado Doctor Honoris Causa por la Universidad de Aquisgrán. Compartiéndolos con Albert Fert, recibe el Japan Prize de la Fundación de Ciencia y Tecnología del Japón y el Wolf-Foundation Prize de Israel
En 2007 Grünberg recibió el Premio Nobel de Física junto a Albert Fert por el descubrimiento, por separado, de la magnetorresistencia gigante(GMR), que posibilitó el desarrollo de discos duros de varios gigabytes. Su trabajo puso las bases del desarrollo de la espintrónica, una tecnología que se aplica desde las cintas de video hasta los MP3, pasando por los discos duros.
En 2008 Peter Grünberg recibió las Órdenes del Mérito de la República Federal de Alemania y del Estado Federal del Rhin-Westphalia. Es nombrado Doctor Honoris Causa de las Universidades de Colonia, del Sarre, de Atenas y del Instituto Tecnológico de Gebze (Turquía). Recibió asimismo las llaves de las ciudades de Jülich y Lauterbach.
Peter Grünberg falleció el 9 de abril de 2018 en Jühlich (Alemania).
Más información
- Editores de Enciclopaedia Britannica. (s.f.). Enciclopaedia Britannica. Obtenido de Enciclopaedia Britannica
- Lindau Nobel Laureate Meetings. (s.f.). Lindau Nobel Laureate Meetings. Obtenido de Lindau Nobel Laureate Meetings
- Martínez, C. B. (s.f.). MCN Biografías. Obtenido de MCN Biografías
- Nobel Media AB. (s.f.). Nobel Prize. Obtenido de Nobel Media AB
Vídeos
(June, 2008) Spintronics carry a high potential for findings in the near future which might change our everyday lifes, thinks Peter Gruenberg. In the interview during the 58th Nobel Laureates Meeting at Lindau he raves about the potential realization of spin-current - a sort of flowing magnetism:
00:23 The Nobel Prize in Physics 2007.
02:02 Applications.
04:11 Energy.
04:41 Spending Time Abroad.
05:58 Realizing Ideas.
06:46 Looking Ahead.
Peter Grünberg interview (58th Nobel Laureates Meeting at Lindau)
