메모리 소재의 집적도를 높일 수 있는 새로운 물성 발견 전기적 성질에 자기적 성질이 직접 나타나는 현상 및 원리 규명
연구결과개요
2. 연구내용
본 연구결과는 다강체라는 물질에서 전기분극-자극(자화율)이 발현되는 순간부터 미시적으로 상호비례하여 나타날 수 있음을 최초로 발견한 것이다. 연구진은 또 전기분극이 독립적으로 고전이론을 따르지 않고, 자성의 영향을 직접 받아 자성 양자 요동을 보여주며 생성됨을 발견하였다.
연구팀은 Ba2CoGe2O7* 이라는 물질에 아주 강한 자기장 (최대 45 테슬라, 지구 자기장 0.5 가우스의 약 백만 배 정도 세기)을 가하여 물질의 자성 분극 (자극 혹은 자화율)이 생성되기 시작하는 양자 특이점으로 상태를 조절하였다. 이렇게 특이점 근처에서는 아주 작은 자극이 생겨날 때의 상황을 잘 관측할 수 있다.
* Ba(바륨), Co(코발트), Ge(게르마늄), O(산소)
이 특이점 근처에서 물질의 전기분극을 측정하였을 때, 역시 생성되는 전기분극을 잘 관측할 수 있게 된다. 놀랍게도 연구진이 발견한 결과는 이 두가지 전기분극-자극이 서로 독립적이지 않고 직접적으로 비례한다는 사실이었다. 이는 빛과는 달리 물질 내부에서는 전기분극-자극이 서로상호작용이 없이 독립적으로 발현되고, 설사 상호작용이 있어도 간접적이고 미미하다는 일반 상식을 뒤집는 결과이다.
이 같은 실험 결과를 설명하기 위해 연구진은 미시적인 이 물질의 특성이 이같은 직접 비례관계를 만들어 냄을 이론적으로 설명하였다. 또 이같은비례관계를 증명하기 위해, 특이점 근처에서 전기분극의 크기가 고전이론을 따르며 온도에 반비례하며 커지는 것이 아니라, 자성 요동이 직접 전기분극에 영향을 미쳐 온도의 제곱에 반비례하며 커지는 것을 관측하였다.
140729 18시 (국제엠바고) 이후 [보도] 메모리 소재의 집적도를 높일 수 있는 새로운 물성 발견(자성)
연구팀은 어떤 물질에서 자화율이 발현되는 순간부터 미시적으로 상호비례하여 나타날 수 있음을 최초로 발견하였어
다강체