빛을 쬐면 자석이 되는 물질이 발견되었다

차세대 정보 기록 장치로 이어질 새로운 물질이 개발되었다.

'강자성체'인 철 같은 물질을 자기장 안에 두면 자성(자석과 같은 성질)을 나타낸다. 전기 신호의 변화는 자성의 변화로 기록할 수 있기 때문에 강자성체는 자기 테이프 등 정보 기억 매체로 이용되고 있다. 그러나 강자성체로는 자성을 순식간에 변화시키기가 어렵다. 미국 매사추세츠 공과대학교의 일리아스(Batyr Ilyas) 박사 연구팀은 레이저광을 조사하는 것만으로 자성을 순식간에 조작할 수 있는 새로운 물질 FePS3를 개발했다. FePS3는 철과 인, 황으로 이루어지는 층상 화합물이다. 상온에서는 자성을 나타내지 않지만 냉각해 레이저광을 조사하면 자성을 나타낸다. FePS3 처럼 빛에 의해 자성이 바뀌는 물질을 ‘광자석'이라 한다.

광자석 연구는 이전에도 계속 이루어졌다. 그러나 기존 광자석은 빛을 없앤 뒤 자성 지 속시간이 1ps(피코초) 정도로 짧아 실용화하기 어려웠다. FePS3의 자성은 2.5ms(밀리초) 이상 지속된다고 한다. 이것은 기존의 10억 배가 넘는 긴 수명이다.

광자석은 기록이나 바꿔쓰기에 필요한 소비 전력이 적은데다 정보를 고밀도로 기록할 가능성이 있다. 연구팀은 이번 성과가 차세대 정보 기록 장치의 실용화로 이어질 것이라 말했다.

출전: Nature, 2024년 12월 18일

출처: 뉴턴 2025-03