나노기술 및 정책 정보

• 목록

양자과학기술연구개발기구(QST) 양자빔과학부문 간사이(関西)광과학연구소, 교토(京都)대학, 도쿄(東京)대학 물성연구소 등의 공동 연구그룹이 스핀트로닉스 디바이스로의 응용에 기대되는 방사광 ‘뫼스바우어 분광학(Mössbauer Spectroscopy)’을 이용하여 재료의 표면 부근의 자성을 원자 1개 층 단위 깊이로 확인할 수 있는 새로운 측정 기술을 개발함. 본 기술을 이용하여 자석의 대표라 할 수 있는 철 대해 지금까지 풀리지 않은 수수께끼였던 표면 부근의 자성을 상세히 조사했으며, 그 결과, 표면으로부터 깊어질수록 자력이 원자 1개층 마다 증감하는 복잡한 현상을 세계 최초로 규명, 이 현상이 약 40년 전 이론적으로 제안되었던 ‘자기 프리델 진동(Magnetic Friedel Oscillation)’임을 밝혀냄. 본 연구 성과는 인류가 수천 년 동안 사용해 온 재료인 철의 새로운 발견이라는 점에서 학술적으로 의미가 있음. 연구진은 본 개발을 통해 실현된 국소 자성 탐사 기술을 활용하여 자석의 미시적 행동에 의해 작동하는 스핀트로닉스 디바이스 등 고속·에너지 절약 차세대 정보 디바이스를 개발하기 위해, 자성 재료 등 다양한 재료를 나노 미터 스케일로 적층시킨 다층막의 각 층의 내부와 계면의 국소성 분석에 활용해 나갈 예정임.

본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ (“Magnetic Friedel Oscillation at Fe(001) Surface: Direct Observation by Atomic-Layer-Resolved Synchrotron Radiation57 Fe Mössbauer Spectroscopy”) 지에 게재됨.