김기훈 서울대 물리천문학과 교수는 24일 이순칠 카이스트(KAIST) 물리학과 교수와 차이이솅 서울대 물리천문학과 박사, 천세환 서울대 물리천문학과 박사,권상일 카이스트 물리학과 박사 등과 함께 자기장 없이 순전히 전기장만으로도 자석 극의 방향을 바꿀 수 있는 새 물질을 합성하고 그 원리까지 알아냈다고 밝혔다. 이 물질은 냉장고 자석, 무선주파수 여과기, 플로피 디스크 등에 이용되는 육방정계철산화물(hexaferrite)의 일종이다. 철 일부를 알루미늄으로 치환해 극의 방향을 반전시킬 수 있도록 했다.
전기장만으로 방향을 조절할 경우 전류를 발생시킬 필요가 없어 소자구동에 필요한 전력을 낮출 수 있게 된다. 이에 따라 이번 연구는 초저전력 자기센서나 고집적 메모리소자 등에 널리 응용될 것으로 전망된다. 하드디스크 등의 핵심소재로 사용되는 자성물질은 주로 자기장으로 극을 변화시키면서 정보를 기록했는데 그동안 이 전류 발생 과정에서 열 손실이 크다는 것이 단점으로 지적됐다.
김 교수는 “이번에 합성된 물질을 이용하면 전류가 아닌 전압으로 극 방향을 바꿀 수 있어 초저전력 고효율 자기소자를 개발하는데 큰 도움이 될 것”이라고 기대했다.
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