나노기술 및 정책 정보

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● 영국 University of Cambridge, 독일 Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems in Dresden, 미국 University of Tennessee 및 아르헨티나 Universidad Nacional de La Plata의 공동연구팀은 디스프로슘 티타네이트(dysprosium titanate)의 깨끗한 3차원 결정에서 스핀 아이스(spin ice)라는 자성 물질에 나타나는 완전히 새로운 유형의 동적 프랙탈을 발견

● 얼음 결정에 열을 가하면 N극과 S극을 포함한 여러 군데에서 결정의 규칙이 깨지면서 서로 분리되어 독립적인 자기 단극을 형성하게 되는데, 연구팀은 디스프로슘 티타네이트의 결정에서 이러한 단극의 움직임을 발견

● 또한, 자기 단극에서 발생하는 자기 잡음 현상을 연구하는 과정에서 자기 단극이 프랙탈 세계에 존재하며 이 프랙탈은 3차원에서 자유롭게 움직이지 않을 뿐만 아니라 정적이지 않고 동적임을 확인

● 본 연구의 동적 프랙탈 출현 매커니즘에 대한 발견으로 그간 오랫동안 의문으로 남았던 실험 결과와 3차원에서의 비전통적 움직임 뿐만 아니라, 향후 토폴로지와 같은 흥미로운 속성과의 관계 및 다른 특성을 예측하거나 설명할 수 있을 것으로 기대

Science (2022.12.15.), Dynamical fractal and anomalous noise in a clean magnetic crystal