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부경대학교 황재열 물리학과 교수와 성균관대학교 김성웅 에너지과학과 교수는 '전자화물'을 이용한 자성체를 개발하는 데 성공함. 고가인 데다가 공급이 불안정한 희토류를 이용하지 않고도 자석 성질을 띠는 물질인 자성체를 개발한 결과로 주목받고 있음.

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

 하지만 이런 자성체를 만들기 위해 희토류 원소가 쓰임. 희토류는 전 세계에서 매장량이 가장 많은 중국이 공급을 주도하고 있는데, 중국이 해당 자원을 전략화해 공급 가격을 모두 결정하는 상황임.

 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 설명함.

 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 밝힘.

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

 본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 지에 게재됨