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L10 FePt 규칙합금의 나노 구조화와 전자기 기능

전문가 제언: ○ 고체의 결정 속에서는 원자 등의 성분이 좌우상하 방향으로 일정한 간격을 두고 규칙적으로 배열되어 있다. 여기에 다른 성분이 들어와 합금을 만드는 경우, 들어오는 원자가 원래 원자보다 훨씬 작은 경우를 제외하고는 원래 원자를 쫓아내고 그 자리에 들어온다. 이러한 위치 바꿈은 보통 불규칙하며 넓은 범위를 취하여 평균적으로 몇 % 들어있다고 한다.

○ 그러나 규칙격자의 경우에는 성분 %에 따라 들어온 원자가 규칙적으로 배열된 상태이다. 종류에 따라서 일정한 온도 이상에서는 각 성분이 불규칙하게 배열된 결정을 이루나, 그 온도 이하에서는 각 성분이 규칙적으로 배열된 결정을 이루어, 이때 규칙적으로 배열된 결정격자를 갖는다. 예를 들면 금과 구리로 된 합금에서는 1:1, 3:1 및 1:3의 비율로 된 규칙격자가 알려져 있다.

○ 규칙합금은 열처리하는 방법에 따라 규칙격자의 비율이 달라지고, 이에 따라 합금의 물리적 성질이 달라진다. 철과 니켈의 합금인 퍼멀로이(permalloy) 등은 이러한 규칙격자와 자성과의 관계를 이용한 것의 예이다.

○ L10형 FePt 규칙합금은 높은 자기 이방성과 포화 자화 값 그리고 내식성도 크기 때문에 차세대 자기기록매체 재료로서 최근 주목받고 있다. 하지만 FePt 합금박막은 높은 보자력이 나타나는 규칙화 과정이 높은 온도에서 진행된다는 단점이 있다. 따라서 FePt 합금박막을 낮은 온도에서 규칙화시키려는 연구가 각국에서 꾸준히 계속되고 있다.

○ Takanashi는 L10형 FePt 규칙합금에 대하여 자기조직화에 의한 bottom up 방법으로, 나노 구조화와 자화 과정을 규명하고, 스핀 분극과 터널 자기저항 효과를 계산하고 측정하였다. 그의 스핀 주입에 의한 자화 반전은 흥미 있는 시도다. 국내의 다수 연구자에게 좋은 참고자료가 될 것이다.

저자: Takanashi Koki
자료유형: 학술정보