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자성유전체 화합물 고주파 재료로 사용
재료공학자들은 크거나 비슷한 값의 투자율이나 투과율을 얻을 수 있다면 유전체 기지에 강자성 삽입물이 들어가 있는 자성유전체 화합물(magnetodielectric)이 고주파 재료로 사용될 수 있다는 것을 알고 있었다.
이전에 자성 원소들을 화합물에 첨가한 적은 있었다. “자성 물질은 유전물질에 비해 손실률이 큽니다.”라고 Delawareeogkr의 물리학과 교수인 John Q. Xiao가 말했다. “이것은 보다 많은 에너지를 흡수한다는 것을 뜻합니다. 에너지가 흡수될 때 신호 전달이 나빠집니다. 나노구조를 사용하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.”
Xiao의 팀은 문제를 설명하기 위해 두개의 플랫폼을 사용하였다. 첫 번째는 철 입자를 변형하여 뛰어난 자기적 특성을 가질 수 있도록 얇은 조각으로 만들기 위한 효과적인 기술을 개발하는 것이다. 파편 조각은 수백 나노미터의 두께를 가지고 있지만 길이와 너비는 수백 마이크로로 큰 가로세로비를 가지고 있다.
“철 입자를 변형하여 조각을 만드는 것은 라디오에서 마이크로웨이브 범위에까지 고주파 물성에 좋은 영향을 미쳐 통신 분야에 적용하기 적합하게 만들어줍니다.”라고 Xiao가 설명하였다. 대학의 화합물질 센터(CCM)의 부원장인 Shridhar Yarlagadda의 노력으로 파편조각은 스티렌기반의 액체 레진과 함께 섞어 사출과정동안 배열된다. 테스트 결과 상당한 배열이 이루어졌으며 뛰어난 투자율과 투과율이 측정되어 손실률이 낮게 나왔다. 철 파편의 경우 30%이하의 낮은 손실률을 나타내었다.
두 번째 프로젝트는 CCM 연구원인 Joe Dietzel이 이끌고 있는데, 폴리머 패널을 길고 얇은 나노와이어와 집적하기 위해 전자스핀 공정을 사용하는데 초점을 맞추고 있다. “이 공정에대한 우리의 예전 실험 데이터는 엄청난 결과를 보여주었습니다. 그러나 확신할 수 있을 때까지 실험을 더 해봐야할 것 같습니다. 이 재료들의 영향력은 상상을 초월한다고 할 수 있습니다.”라고 Xiao가 말했다.  (ACB)