리서치 하이라이트

표지 기사: 비자성 물질에서의 거대 스핀 시벡 효과

Nature 487, 7406

열 순환(heat cycle)은 현대 문명이 사용하는 거의 대부분의 에너지를 제공한다. 증기와 가스에 비교하여 뒤에 개발된 열 전기 순환에서 전도체를 열 기울기(temperature gradient)에 놓이게 되면 시벡 효과(seebeck effect)를 통해서 전기적 전압이 생성되고, 이를 통해서 열이 생성된다. 2008년 스핀 시벡 효과가 발견되었는데, 이때에는 열 기울기가 스핀-편광 물질을 적용하여 공간적으로 다른 횡단형 스핀 전류가 인접한 비-스핀-편광 물질로 흐르는 것으로 확인되었으며, 이는 스핀트로닉에서 새로운 연구 분야로 떠오르게 되었다. 이번 주 네이처에서 Jaworski 등은 자성을 가지고 있지 않지만, 강력한 스핀-궤도 결합과 음향 양자-전자 드레그(phonon-electron drag)를 가지고 있는 InSb(indium antimonide)를 이용하여 이전 기술과 매우 유사하지만, 3배 정도 더 강력한 ‘거대 스핀 시벡 효과(giant spin Seebeck effect)’를 만들어내었다. 저자들은 이러한 현상이 자성이 아니라, 스핀 편광성을 이용하고 있다고 제안하였다. 이번 연구 결과를 통해서 스핀-시벡 효과가 스핀을 기반으로 한 열 에너지 교환기를 현실화 하는데 있어서 경쟁력 있는 기술이 될 수 있다고 저자들은 제시하였다.