Industri IPod dan Pemenang Hadiah Nobel Fisika 2007

Artikel Iptek
Industri IPod dan Pemenang Hadiah Nobel Fisika 2007
Oleh Edi Suharyadi
sumber: http://www.beritaiptek.com/zberita-beritaiptek-2007-10-11-Industri-IPod-dan-Pemenang-Hadiah-Nobel-Fisika-2007.shtml

Hadiah Nobel untuk tahun 2007 di bidang Fisika telah diberikan kepada ilmuwan di Prancis dan Jerman pada 9 Oktober yang lalu. Mereka, pasangan Albert Fert (Paris-Sud University, France) dan Peter Gruenberg (The Research Center of Solid State Physics, Germany) berhak menerima sejumlah uang sebasar 1.5 juta US dolar, sebagai penghargaan terhadap pekerjaan mereka menemukan fenomena Giant Magneto Resistance (GMR).
Pada awal tahun 2007 mereka juga menerima The Japan Prize, dalam katagori yang sama dengan saat mereka menerima Nobel Prize, yaitu: The discovery of Giant Magneto-Resistance ( GMR) and its contribution to development of innovative spin-electronics devices (ref.: http://www.japanprize.jp/prize/prize_e1.htm ).

Fenomena GMR
Fenomena GMR atau Giant Magneto-Resistance yang sebelumnya lebih popluler disebut sebagai Magneto-Resistance (MR) ditemukan pada tahun 1988 oleh pasangan A. Fert dan P. Guenberg. Secara sederhana adalah fenomena fisika pada material, dimana jika medan magnet (M) dengan perubahan medan yang sangat kecil/lemah dikenakan pada suatu material, maka akan muncul perubahan electric-resistance (R) yang luar biasa besar pada material tersebut. Pada generasi awal, Magneto-Resistance (MR) yang memunculkan istilah sensor magnetic hanya digunakan untuk mendukung teknologi Hard Disk Drive (HDD) tepatnya sebagai MR read-sensor head yaitu piranti untuk membaca informasi/data pada Hard Disk.
Sebuah Hard Disk menyimpan data digital sebagai titik magnetik pada permukaan sebuah disk yang disebut bit. Sebuah bit (dimana data akan dikomposisikan sebagai bit) menyatakan nilai 0 saat disk dimagnetisasi pada satu arah, dan bernilai 1 bila arahnya berlawanan. Dan perubahan arah magnetik pada setiap bit akan diterjemahkan sebagai kombinasi 0 dan 1.

Satu bit akan menyimpan satu informasi dalam bentuk angka biner kombinasi 1 dan 0. Proses pembacaan data/informasi (kombinasi angka biner 0 atau 1) berawal dari munculnya medan magnet yang berasal dari perubahan orientasi arah magnetic pada setiap bit. Medan magnetic tersebut kemudian terekam oleh MR sensor melalui perubahan electric-resistance (R)-nya akibat adanya induksi magnetik.

Sejak ditemukan fenomena GMR, aplikasi MR sensor tidak hanya digunakan sebagai pelengkap piranti pada HDD komputer saja. Penemuan GMR material menjadi awal untuk melakukan trobosan secara total pada teknologi hard disk berbasis nano teknologi. Dengan sensivitas yang sangat tinggi terhadap perubahan medan magnetik sekecil apapun, fenomena GMR berbuah pada pengembangan Hard Disk Drive (HDD) berukuran sangat kecil dengan kapasitas tinggi dan proses transfer data/informasi dengan kecepatan tinggi.

Sehingga sekarang HDD tidak hanya digunakan sebagai piranti komputer. Ukurunnya yang semakin kecil, teknologi HDD telah merambah teknologi audio-visual portable. Industri IPod and HDD-pocket tidak mungkin muncul tanpa penemuan GMR. Handycam, Car Navigator, dan Mobile Phone adalah beberapa contoh industri elektronika yang sekarang telah menggunakan HDD.

Dan yang tak kalah pentingnya dari penemuan fenomena GMR ini, adalah fenomena ini seakan menjadi pintu masuk atau inspirasi terhadap munculnya istilah/fenomena baru yaitu "Spin Electronics" dengan beragam kajian serta aplikasinya. Jika selama ini kajian elektonika dan turunan serta aplikasinya (semikonduktor, superkonduktor, konduktor, Insulator, dan lain lain) selalu berawal dari fenomena keberadaan elektron (yang berputar mengelilingi proton).

Maka dalam Spin Electronics adalah fenomena Spin pada elektron, yakni perputaran Elektron pada sumbunya sendiri telah memunculkan bermacam kajian dan aplikasi, selain GMR, ada juga TMR (Tunneling Magneto-Resistance) untuk aplikasi MRAM (Magnetic Random Acces Memory) yang di masa depan akan mampu menggantikan berbagai Teknologi Memory berbasis Semikonduktor (seperti RAM pada komputer, Flash memory, memory card, dan lain-lain)


Edi Suharyadi, Staf pengajar di Jurusan Fisika UGM, Peneliti pada Institute for Science and Technology Studies (ISTECS), bidang kajian Magnetic Nanostructures dan aplikasinya untuk Hard Disk Drive (HDD) devices. Email: esuharyadi at yahoo.com