[국제뉴스] 충북대 김동현 교수팀 논문, 네이쳐 학술지 게재 (물리 김동언 교수)

(청주=국제뉴스) 이재기 기자 = 충북대학교(총장 윤여표) 물리학과 김동현(44)교수 연구팀의 논문 'Ultrafast giant magnetic cooling effect in ferromagnetic Co/Pt multilayers'가 자연과학 분야 저명 학술지인 네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF=12.124) 온라인 판에 게재됐다.

이번 연구를 통해 연구팀은 초고속 펨토초 시간스케일의 거대 자기냉각효과의 존재를 관측하고, 이 때 발현되는 스핀-격자간 동역학적 성질을 세계 최초로 관측했다.

연구진은 자성특성이 잘 알려진 Co/Pt 다층박막 시스템에 대하여 실험을 수행했다. 이를 통해 초고속 자성시스템에서 구현되는 효과적인 냉각 메커니즘에 대한 근원적 메커니즘을 확보할 수 있었고, 초고속 비평형 상태의 스핀, 전자, 격자의 상호작용에 대한 보다 깊은 이해를 제공할 수 있는 단초를 제공했다.

또한 연구진은 널리 알려진 자기냉각효과가 펨토초 시간스케일에서도 여전히 관측되며 비평형 특성으로 인해 냉각효과가 더욱 거대해 짐을 실험적으로 규명한 결과를 세계 최초로 보고했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, KBSI 등의 지원을 받아 포스텍 물리학과 김동언 교수 연구진과의 공동연구를 수행한 결과로 스핀과 격자의 상호작용이 초고속 자기냉각에 가장 효과적인 필수요소임을 확인했으며, 스핀소자 응용 및 디자인에 초고속 자기냉각효과를 활용할 수 있는 기반을 제공할 것으로 기대하고 있다.

한편 네이쳐 커뮤니케이션스는 네이쳐 출판그룹(NPG)에서 발행하는 자연과학 분야 최고 권위의 학술지다.