Tête de lecture GMR

La tête GMR est l’un des trois types de têtes de lecture existant sur les disques durs.

GMR signifie Giant MagnetoResistance soit Magnétorésistance géante en français.

Une tête GMR est comparable, dans sa structure, à une tête magnétorésistive. L'écriture continue à être assurée par une tête inductive. La lecture, quant à elle, repose sur un phénomène découvert par deux physiciens (Albert Fert et Peter Grünberg prix Nobel 2007). Comme avec une tête magnétorésistive, on mesure les changements affectant la résistance électrique d'un élément placé au voisinage d'un champ magnétique, mais le dispositif met en œuvre des matériaux en couches extrêmement minces dont la réponse est beaucoup plus forte que celle obtenue avec le procédé magnétorésistif (d'où le terme giant). Le dispositif étant plus sensible, on peut exploiter des traces magnétiques beaucoup plus petites sur le disque.

Principe des têtes magnétiques GMR

Avec les têtes GMR, l'écriture est toujours assurée par une tête inductive^[1]. La lecture par contre, repose sur la propriété quantique qu'un électron peut avoir deux spins. Lorsque le spin est parallèle à l'orientation du champ magnétique du disque dur, une faible résistance électrique est engendrée, par contre quand le spin est de direction opposée, une forte résistance est observée.

Le dispositif étant plus sensible, on peut exploiter des traces magnétiques beaucoup plus petites sur le disque. Grâce à la sensibilité de l'effet GMR, on peut détecter des champs plus petits, donc inscrire des bits plus petits, c’est à dire augmenter la densité d'information stockée dans le disque. Depuis leur arrivée sur le marché en 97, la densité de stockage des têtes GMR s’est accrue d’un facteur supérieur à 100.

Au-delà des têtes GMR

La GMR est un procédé simple mais industriellement efficace pour agir sur le spin des électrons et contrôler la circulation de ceux-ci. Mais les ambitions à plus long terme^[2] de la discipline visent à manipuler le spin à l’échelle de chaque électron, à l’aide de dispositifs appropriés. Les perspectives de miniaturisation, tout comme de vitesse d’exécution de tels dispositifs dépasseraient alors tout ce que la microélectronique nous laissait entrevoir jusque là. Rappelons qu'à ce jour, nos ordinateurs exploitent des flux macroscopiques d’électrons (i.e. les courants électriques classiques) dont l’intensité permet d’enregistrer, de lire, de transmettre ou de traiter des informations binaires.

Références