나노기술 및 정책 정보

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리버사이드 캘리포니아 대학교(University of California Riverside) 연구팀이 나노입자에 전자 스핀 역학의 과정을 확인함. 연구팀은 3 마그논 산란(three magnon scattering)과 나노 자석이 크기에 따라 스핀 전류에 어떻게 반응 하는지 보여줌.

세차운동을 하는 전자스핀은 서로 연결되어 있는데, 하나의 스핀이 세차운동을 시작하면 세차는 인접한 스핀으로 전파되며, 스핀의 집합적인 여기(excitation)로 인해 발생한 스핀파는 나노 크기 자석에서 큰 자석과는 다르게 행동함. 나노자석에서, 스핀파는 자석의 크기, 전형적으로 약 50 nm(10-9 m)일 때 특이한 양상을 보임. 특히, 하나의 스핀파는  <3 마그 논 산란>이라는 프로세스를 통해 다른 스핀파로 변환 될 수 있는데, 나노자석에서 이 프로세스는 공진적으로 향상되어 특정 자기장에 대해 증폭됨.

자성 나노입자 및 나노장치는 약물 전달 및 MRI와 같은 의학 및 정보 기술과 같은 여러 응용 분야를 가지고 있으며, 전자스핀의 움직임인 스핀 동역학을 제어하는 ​​것은 이러한 나노자석 기반 응용 제품의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Science Advances’ 지에 게재됨