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[신기술 소개] 전자장치의 배터리 수명을 100배 증가시킬 수 있는 새로운 재료

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KIC News, Volume 21, No. 4, 2018

KIC News, Volume 21, No. 4, 2018 51

전자장치의 배터리 수명을 100배 증가시킬 수 있는 새로운 재료

미국 미주리 대학(University of Missouri)의 연구진은 배터리 수명을 100배 향상시키고 전자장치 속의 열 발생을 줄일 수 있는 새로운 재료를 개발했다. 이 재료는 독특한 전기적 특성을 가진 벌집 구조로 구성 되어 있다.

실리콘 또는 게르마늄으로 만들어진 반도체 다이오드와 증폭기는 현대 전자장치의 핵심 요소이다. 다이 오드는 일반적으로 한 개의 바이어스 방향으로 전류와 전압을 전도하지만, 전압이 반대일 때 전류는 멈춘 다. 이런 스위칭 프로세스는 전원 소산(消散) 때문에 상당한 에너지를 소모함으로써 배터리 수명에 악영향 을 끼친다. 이번 연구진은 이런 반도체를 자기 시스템으로 대체하면 훨씬 더 적은 전력을 소모하면서 향상 된 기능을 수행하는 에너지 효율적인 장치를 만들 수 있을 것이라고 가정하고 연구를 진행했다.

이번 연구진은 실리콘 표면의 벌집 구조의 템플릿에 자성 합금을 증착시켜서 2차원 나노구조 물질을 만 들었다. 이 신소재는 한 방향으로만 전류를 전도한다. 반도체 다이오드를 사용하는 전자 소자에 비해서 소 비 전력이 훨씬 적다.

자성 다이오드는 전력을 거의 소모하지 않는 새로운 자기 트랜지스터 및 증폭기 개발을 위한 새로운 길 을 열어줄 수 있을 것이다. 그래서 배터리 수명을 100배 이상을 늘릴 수 있을 것이다. 컴퓨터 프로세서의 소비 전력이 적어지면 데스크톱 CPU에서 발생하는 열을 줄일 수 있다.

이 연구결과는 저널 Advanced Electronic Materials에 “Magnetic Diode Behavior at Room Temperature in 2D Honeycombs”와 저널 Advanced Science에 “Spin Solid versus Magnetic Charge Ordered State in Artificial Honeycomb Lattice of Connected Elements”라는 제목으로 게재되었다.

출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=50203.php 작성: 김 상 범 (경기대학교)

참조

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