재료연구소(소장 이정환)는 최철진 분말·세라믹연구본부 박사, 박지훈 박사, Ping Zhan Si 중국 지리앙대 교수 연구팀이 새로운 물질을 발견하고, 이를 합성해 온도 변화에 따라 자성 특성이 증가하는 물질을 개발했다고 29일 밝혔다. 

기존 자성재료는 온도 변화에 따라 자성 특성이 저하되는 문제점이 있어 고온 상용화에 한계가 있었다. 

Mn-C계 합금은 다양한 결정구조 물질이 혼재하고, 고온에서 안정한 Mn4C 물질은 그동안 제조가 어려운 이론적인 물질로 알려져 있었다. 

연구팀은 비희토류계 신자성 물질의 연구 과정에서 냉각속도 제어를 통한 신합성 공정으로 역온도 의존성을 갖는 신물질을 발견·개발했다.

연구팀은 냉각속도 제어를 통한 신합성 공정으로 Mn-C계 합금 중 이론적으로만 존재하고 있던 고순도의 물질을 제조하고, 결정 구조 확인 및 온도에 따라 자성 특성이 증가하는 특이 현상을 확인했다.

이번에 개발된 신자성 물질은 기존 자성물질의 한계인 온도 상승에 따른 자성 저하 문제를 해결할 수 있다. 이를 새로운 성능의 센서, 전자, 반도체 산업에 응용해 신기능 창출에 활용할 수 있다.

최철진 재료연 책임연구원은 "그동안 이론적으로만 존재하던 물질을 세계 최초로 합성했다"면서 "기존 물질과 달리 특이한 역온도 의존성을 갖기 때문에 새로운 성능의 센서, 전자, 반도체 부품 개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다. 

이번 연구는 한국연구재단의 미래소재디스커버리사업의 지원을 받아 수행됐다. 현재 국내와 PCT 국제특허를 출원 중에 있다.