영국 런던 나노기술센터(LCN) 과학자들이 ‘스핀 아이스’라 불리는 특수 결정체 속에 존재하는 자기 단극(單極)의 운동을 통해 자기류가 나타나는 ‘자전기(magnetricity)’를 발견했다고 네이처 최신호에 발표했다. 이 현상은 자기를 저장하거나 연산장치를 가동하는 데 사용될 수 있을 전망이다.
스핀 아이스 속에만 존재하는 단극의 존재는 지난 달 두 개의 별도 연구 팀으로부터 보고됐다. 스핀 아이스 결정체는 전하를 띤 원자, 즉 이온들이 피라미드 구조를 이룬 것으로 극저온으로 냉각하면 물질에서 미량의 자하(자기의 흐름)가 나타난다. LCN 연구진은 이처럼 자하를 띤 ‘준입자’가 함께 움직여 자기류를 형성한다는 사실을 입증했다. 이는 마치 전자가 이동함으로써 전류를 만들어내는 것과 같은 것이다.
연구를 이끈 스티븐 브람웰 교수는 “자기류를 붙잡아 에너지 공급 수단으로 사용할 수는 없지만 단극의 움직임을 바꾸도록 스핀 아이스의 물질을 설계한다면 장차 자기 기억 저장장치나 컴퓨터의 연산력을 향상시키는 데 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
황지혜기자 gotit@etnews.co.kr