나노기술 및 정책 정보

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물질·재료연구기구(NIMS)가 자성체에 빛을 조사(照射)함으로써 전류에 부수적으로 발생하는 열 흐름의 방향과 분포를 자유로이 제어 할 수 있음을 최초로 입증함.

연구진은 지금까지 스핀-칼로리트로닉스와 전혀 접점이 없었던 광자기기록 기술에 주목하여, 빛으로 스핀을 제어함으로써 새로운 열에너지 제어 기능을 창출함. 본 기술을 이용하면 자성체 중의 빛이 조사된 부분에 있어 빛의 편광 상태에 따라 전류에 수반되는 열 흐름의 방향을 국소 적으로 바꿀 수 있기 때문에, 열전 효과에 의해 발생하는 온도 변화 분포를 자유로이 디자인할 수 있음. 본 실증 실험에 이용한 물리 현상은 자기·열·빛의 상호 작용에 기인하는 것으로 종래의 펠티에(Peltier) 효과와는 다른 원리에 의해 구동됨.

본 연구는 열에너지의 능동적인 제어를 가능하게 하는 자성 재료의 새로운 가능성을 규명한 것으로 나노 스케일 전자 디바이스에서 중요한 열 관리 기술의 향후 전개와 자기·열·빛의 상호 작용에 관한 기초 물리·재료 과학의 발전으로 이어질 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Nature Communications(Magneto-optical painting of heat current) 온라인 판에 게재됨.