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교토대학(京都大學) 화학연구소 연구그룹이 두 자석의 극이 반대 방향으로 결합된 인공 반강자성체에서 스핀 파의 거대한‘비(非) 상반성’을 제어하는 데 성공함. 비 상반성이란 어떤 방향으로 전파하는 파(波)와 180° 반대 방향으로 전파하는 파가 다른 성질을 갖는 것을 말함. 연구진은 인공 반강자성체에서 스핀 파가 전파 방향에 의존하여 다른 공명 주주파수를 가지고 있으며 이 비 상반성은 계면 효과에 기인한 기존 연구에 비해 매우 크다는 것이 확인됨. 이것은 안테나로 여기(励起)된 스핀 파가 전파 방향에 따라 파장이 다른 것을 의미함. 또한 인공 반강자성체 중 극의 방향을 전류로 제어함으로써 비 상반성을 제어 할 수 있음을 최초로 입증함. 본 연구 성과는 향후 스핀 파를 이용한 논리 소자 등에 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Science Advances’ (Switchable giant nonreciprocal frequency shift of propagating spin waves in synthetic antiferromagnets) 온라인 판에 공개됨.