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헉! N극과 S극이 막 바뀌네 목록

조회 : 2287 | 2014-07-16

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 국내 연구진이 자기장 없이 순전히 전기장에 의해 N극과 S극이 바뀌는 자석을 발견했다. 새로운 물리학적 현상을 규명해 낸 것으로 차세대 컴퓨터 메모리 등을 개발할 때 큰 도움이 될 것으로 보인다.

 

  이순칠 KAIST 물리학과 교수팀, 김기훈 서울대 물리천문학과 교수 공동연구팀은 전기장만으로 물질의 자화방향을 조절할 수 있는 신물질을 발견했다고 24일 밝혔다.

 

  자기소자는 하드디스크 같은 컴퓨터용 저장장치로 자주 쓰인다. 저장장치 표면을 수없이 잘게 구분해 N극과 S극으로 바꿔가며 컴퓨터의 0과 1을 저장하는 방식이다. 이 경우 필요한 자기장을 만들기 위한 전류발생 과정에서 열 손실이 크다는 것이 한계로 지적됐다.

 

  이 사실에 주목한 연구팀은 열 손실이 동반되는 자기장 없이 순전히 전기장만으로 자화의 방향이 뒤집히는 새로운 ‘다강체 단결정’ 물질을 합성하고, 그 자화변화의 기본 원리까지 규명하는데 성공했다.

 

  다강체란 전기와 자기적 성질이 한 물질에 결합된 물질이다. 연구팀은 냉장고 자석, 플로피 디스크 등에 이용되는 육방정계철산화물(hexaferrite)에 주목하고, 이 성분 중 철의 일부를 알루미늄으로 바꿔 넣은 결과 이런 특성을 얻었다.

 

  김 교수는 “이번에 합성된 물질을 이용하면 전류가 아닌 전압으로 자화를 변화시킬 수 있어 초저전력 고효율 자기소자를 개발하는데 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

 

  이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 24일자 온라인판에 게재됐다.

 

 

  과학동아 전승민 enhanced@donga.com

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