테라헤르츠파는 “테라헤르츠 간격”을 이해하려는 전 세계 연구자들이 집중적으로 연구하고 있습니다. 테라헤르츠파는 마이크로파와 적외선 사이의 특정 주파수를 가지고 있습니다. 이 범위는 이 파동에 대해 아직 알려지지 않은 것이 많기 때문에 “간극”이라고 합니다. 실제로 연구자들은 비교적 최근까지 이를 생성하는 기술을 개발할 수 없었습니다. 도호쿠 대학의 연구원들은 우리가 이러한 물결을 이해하고 지식 격차를 해소하는 데 더 가까워졌습니다.
미국 고등재료연구소(WPI-AIMR)와 공과대학원 연구진이 일반 자성재료보다 약 4배 높은 강도로 테라헤르츠파를 발생시키는 새로운 자성재료를 발견했다.
테라헤르츠파의 독특한 특성을 활용해 영상, 의료진단, 보안검사, 생명공학 등 다양한 산업분야에 활용될 것으로 기대된다. “테라헤르츠파는 광자 에너지가 낮고 X선과 달리 전리 방사선을 방출하지 않습니다. 따라서 환자 영상 촬영이나 현미경에 사용하면 조직이나 샘플에 덜 해로울 수 있습니다.”라고 Roma Mandal 부교수(WPI-AIMR)는 설명합니다. ).
이러한 응용 분야를 염두에 두고 도호쿠 대학 연구팀은 효율적이고 컴팩트하며 견고하고 비용 효과적인 테라헤르츠파 방출기를 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 토폴로지 재료의 일종인 웨일 자석은 테라헤르츠파 생성에 적합한 거대한 변칙 홀 효과를 생성하는 것으로 나타났습니다. 본 연구에서는 코발트, 망간, 갈륨의 Heusler 합금으로 만든 Weyl 자석의 단결정 박막 샘플을 준비하고 다양한 조건에서 연구했습니다.
Weyl 자석의 독특한 토폴로지 전자 구조에서 발생하는 거대 변칙 홀 효과가 광유도 테라헤르츠파를 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다. 이 성과는 Weyl 자석의 빛과 스핀 사이의 상호 작용에 대한 우리의 이해를 심화시킬 것입니다.
미조카미 시게미(Shigemi Mizokami) 교수는 “생성된 테라헤르츠파의 강도는 지금까지 개발된 스핀 여기 테라헤르츠 방출기보다 여전히 낮지만 구조가 더 간단하고 백금과 같은 값비싼 중금속이 더 이상 필요하지 않다”고 말했습니다.
Mandal과 그의 동료들은 이 자성 물질이 테라헤르츠파를 생성할 수 있으므로 스핀트로닉 장치 및 기타 중요한 응용 분야에 사용될 수 있음을 실험적으로 입증할 수 있었습니다. 새로 떠오르는 분야에서의 이러한 발견은 차세대 기술의 미래를 형성할 수 있습니다.
이 작품은 2024년 6월 7일 NPG Asia Materials에 게재되었습니다.
- 출판 세부정보:
제목: 큰 변칙적 홀 효과를 갖는 Co2MnGa의 위상학적으로 영향을 받는 테라헤르츠 방출
저자: Roma Mandal, Rin Moma, Kazuaki Ishibashi, Satoshi Ehma, Kazuya Suzuki, Shigemi Mizokami
저널: NPG 머티리얼즈 아시아
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“트위터를 통해 다양한 주제에 대한 생각을 나누는 아 동율은 정신적으로 깊이 있습니다. 그는 맥주를 사랑하지만, 때로는 그의 무관심함이 돋보입니다. 그러나 그의 음악에 대한 열정은 누구보다도 진실합니다.”