막스플랑크 한국·포스텍연구소 연구···대용량 정보 처리 등 응용 기대
이 연구결과는 10월 6일, 자연과학 분야 저명 학술지인 네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF=12.124) 온라인 판에 게재됐다.
21세기 정보화 시대 및 4차 산업 혁명시대를 맞아, 정보 처리 속도의 향상이 지속적으로 요구되는 가운데, 이와 더불어 반드시 해결돼야 할 문제가 고속으로 정보 처리 시 발생되는 열처리 문제이다.
이런 면에서 친환경 냉각 메카니즘에 대한 연구가 꾸준히 진행돼 왔으며, 자기 냉각 메카니즘도 주목을 받아왔다. 이번 실험을 통해 평형상태보다 200배 큰 거대 자기 냉각 메카니즘이 증명됨으로써, 향후 초고속 스핀소자에 많은 활용이 있을 것으로 예상된다.
자기장을 가해 자성시스템의 엔트로피를 감소시켜 냉각시키는 자기냉각 효과의 존재는 1881년 독일과학자 Warburg 에 의해 처음 관측됐다.
이 후 P. Weiss (1917년), P. Debye (1926) 등에 의해 기본원리 등이 설명된 바 있으나, 자기장 냉각 메커니즘이 피코초 이하의 초고속 시간스케일에도 존재할 수 있고, 그 효과가 평형상태보다 200배 더 크다는 것이 이번 실험에 의해 세계 최초로 보고됐다.
이 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, KBSI 등의 지원을 받아 수행됐다.