나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학 대학원, 토호쿠(東北)대학 공동 연구팀이 표면 탄성파로부터 전자의 스핀으로의 각운동량의 이동을 이용하여 초음파에 의한 자석 방향 제어에 세계 최초로 성공함.

연구진은 압전 기판 위에 표면 음파(표면 탄성파)를 발생시킬 수 있는 ‘빗형 전극(interdigital transducers)’2개를 만들고, 그 사이에 자석인 니켈(Ni) 박막 나노 와이어를 제작함. 표면 음파 효과를 검증하기 위해 세선에 수직으로 강한 자장을 인가하여 자석을 강제로 세선에 수직 방향으로 향하게 한 후, 표면 음파를 니켈 박막에 전달하면서 자장을 약하게 한 결과, 표면 음파의 방향에 따라 자석이 위로 향하는지 아래로 향하는지가 결정되는 것이 규명됨.

해당 연구를 통해 표면 음파의 회전 방향이 자석의 방향을 결정하고 있음이 확인되었으며, 표면 탄성파를 이용한 디바이스는 고정밀‘밴드 패스 필터’로 휴대 전화 등에 내장되어 있으며, 기록 소자로 널리 사용되는 자성과의 융합을 통해 디바이스가 고도화될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Communications(Magnetization control by angular momentum transfer from surface acoustic wave to ferromagnetic spin moments)에 게재됨.