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이화학연구소(RIKEN) 창발물성과학연구센터 강상관물질연구그룹 등의 연구그룹이 실온에서 ‘안티 스커미온(antiskyrmion)’이라는 소용돌이 모양의 자기 구조를 나타내는 새로운 물질을 발견함.

안티 스커미온은 D2d 대칭 또는 S4 대칭성의 결정 구조를 갖는 자성체에서 형성 되는 것으로 예상되었으나, 지금까지 보고된 안티 스커 미온 물질은 D2d 대칭을 갖는 합금뿐이었음.

연구진은 안티 스커미온 물질로 S4 대칭성을 갖는 새로운 자성체‘Fe1.9Ni0.9Pd0.2P(Fe: 철, Ni: 니켈, Pd: 팔라듐, P: 인)’을 개발, 실온을 포함하여 넓은 온도 영역(-170~130℃)에 걸쳐 안티 스커미온을 관측하는 데 성공함. 또한, 시료의 두께를 바꿈으로써, 자기 도메인 구조의 크기가 현저히 변화되어 두꺼운 시료의 표면에 결정의 대칭성을 반영한 톱니형의 새로운 자기 도메인 구조가 형성되는 것을 발견함.

본 연구 성과는 토폴로지컬 자기 구조의 기초 연구와 자기 기록 장치에의 응용 연구에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Materials(Room-temperature antiskyrmions and sawtooth surface textures in a non –centrosymmetric magnet with S4 symmetry)에 게재됨.