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국내 연구진이 컴퓨터 하드디스크 안에 있는 자기 박막의 원자 소용돌이 움직임을 이미지로 만드는데 세계 최초로 성공했다. 이로써 초고밀도 하드디스크의 정보기록 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있는 길이 제시됐다.

서울대 공대 재료공학부 김상국 교수팀은 방사광가속기를 이용해 자성박막의 국소영역에서 원자들이 어떻게 스핀값을 갖는지를 이미지화하는데 성공했다. 이 연구는 국제학술지인 ‘어플라이드 피직스 레터스’ 1월 31일자의 표지 논문으로 소개됐다.

컴퓨터 하드디스크는 수많은 작은 자석 원자들로 이루어진 수십 나노미터(nm, 10억분의 1m) 두께의 자성박막으로 구성된다. 이 자석들은 두 가지 상반된 방향으로 스핀값을 갖는데 이 두 가지 방향에 따라 자성박막에는 ‘0’과 ‘1’이라는 디지털 형태로 정보가 저장된다.

연구팀이 작은 스핀들의 방향이 어떻게 변하는지 이미지화한 결과 자성박막에서 다양한 소용돌이와 반소용돌이가 만들어지고 형성되고 이들이 상호작용을 하는 것으로 나타났다.

김 교수는 “소용돌이와 반소용돌이 쌍의 생성, 진행, 소멸 과정을 태풍의 형성과 소멸 과정에 비유할 수 있다”고 설명했다.