Der deutsche Physiker Peter Grünberg und sein französischer Kollege Albert Fert werden für ihre Entdeckung des sogenannten Riesenmagnetowiderstands (GMR) mit dem Nobelpreis geehrt. Sie entdeckten, dass sich in sehr dünnen Schichten unter bestimmten Bedingungen der elektrische Widerstand eines Leiters ändert, wenn er einem Magnetfeld ausgesetzt ist.

Der GMR-Effekt tritt nur in äußerst dünnen, künstlichen Schichtstrukturen auf. Hierbei kommunizieren zwei magnetische Schichten, zum Beispiel aus Eisen, über eine nichtmagnetische, stromleitende Zwischenschicht, etwa aus Chrom, miteinander. Dieses "Sandwich" reagiert empfindlich auf äußere Magnetfelder und verändert dabei den elektrischen Widerstand.

Ist die Richtung der Magnetfelder in den beiden "Toastscheiben" des Sandwichs entgegengesetzt, dann ist der gemeinsame elektrische Widerstand etwa fünf bis acht Prozent höher, als wenn die Magnetfelder gleich ausgerichtet sind. In Paketen, die aus vielen solcher Schichtenfolgen bestehen, ist der Effekt noch deutlich stärker. Daher kommt der Name Riesenmagnetwiderstand (oder "Giant Magneto Resistance", kurz GMR). Die Sensoren, bei denen dieser Effekt zum Auslesen der magnetischen Datenbits eines Festplattenspeichers genutzt wird, können extrem klein gehalten werden. Daher können besonders dicht gespeicherte Datenmengen auf magnetischen Festplatten sicher ausgelesen werden.

Der GMR-Effekt beruht auf einer Kopplung der elektrischen und der magnetischen Eigenschaft der Metalle, die beide von Elektronen bestimmt werden. Die elektrische Eigenschaft wird durch das Vermögen von Elektronen bestimmt, im Metall nach dem Anlegen einer Spannung zu "wandern". Die magnetische Eigenschaft beruht auf dem Eigendrehimpuls, dem Spin. Man könne sich ein Elektron wie einen Kreisel vorstellen, dessen Achse in eine bestimmte Richtung weist, erklärte Grünberg einst. Das Zusammenspiel führt zum GMR-Effekt, der nur künstlich zu erzeugen ist.