희토류 이용하지 않고도 자석 성질 띠는 물질 개발

부경대,'전자화물' 이용해 물체가 자성을 띠도록 개발

고가인 데다가 공급이 불안정한 희토류를 이용하지 않고도 자석 성질을 띠는 물질인 자성체를 개발했다는 연구 결과가 나와 주목받고 있다.

부경대학교 황재열 물리학과 교수와 성균관대학교 김성웅 에너지과학과 교수는 ‘전자화물’을 이용한 자성체를 개발하는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

이런 연구 결과는 네이처 자매지인 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 지난 23일 게재됐다.

자성을 띠는 물질인 자성체는 하드디스크, 발전기, 전기모터 제작 등 현대산업에 많이 사용되는 필수 소재이다.

하지만 이런 자성체를 만들기 위해 희토류 원소가 쓰인다.

희토류는 전 세계에서 매장량이 가장 많은 중국이 공급을 주도하고 있는데, 중국이 해당 자원을 전략화해 공급 가격을 모두 결정하는 상황이다.

황 교수는 “기존에는 희토류를 이용해 물체가 자성을 띠도록 만들었는데 이번에 연구에서 발견한 것은 ‘전자화물’이라는 특이한 시스템 내부에서 전자를 속박하거나 조절해 전자가 자성을 띠도록 한 것이 성과”라고 설명했다.

이어 “연구에서 제시한 ‘전자화물’을 이용한 자성 발현 원리를 이용하면 고가의 희토류 사용을 줄이고, 저가의 원소로 이뤄진 차세대 자성 소재나 응용물질 개발도 가능할 것으로 본다”고 말했다.

황 교수팀은 또 2차원 층상구조에서 층간의 공간에 독립적으로 위치하면서 고유의 자기모멘트를 갖는 격자 간 음이온 전자의 존재를 세계 최초로 규명하는 데 성공했다고 설명했다.

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