터븀이 함유된 철을 자기변형 합금이라 한다

터븀 바닥 상태 전자 배치도
터븀 바닥 상태 전자 배치도

지금은 반도체 메모리에 밀려 점점 자리를 잃고 있지만 아직도 근근히 사용되는 정보 저장장치로 CD(Compact Disk)가 있다. CD는 디스크 표면에 레이저로 정보를 기록하여, 거기서 발생한 미세한 물리적 변형을 다시 레이저로 읽어냄으로써 작동하는 것이다.

초기에는 디스크 표면에 정보를 기록하면 수정할 수가 없었다. 이후 디스크 표면의 정보를 덮어 여러 번 반복하며 쓸 수 있는 광디스크가 개발됐다. 레이저의 에너지로 디스크 표면 물질을 변형시킬 수 있는 것이다.

디스크를 굽는다(burn)’라고 표현했는데, 이는 마치 레이저의 에너지로 물질을 구워내는 것 같다는 의미에서 사용된 표현이다. 이렇게 변형이 가능했던 것은 자성막에 터븀이 첨가되었기 때문이다. 자성막뿐만 아니라 합금에도 이러한 기능을 응용할 수 있다. 터븀이 함유된 철을 자기변형 합금이라 한다.

자기변형은 자기화 방향으로 늘어나거나 줄어드는 현상이다. 과거에는 프린터의 글자를 찍는 헤드 부분에 이 현상을 많이 이용하기도 했다.

☞INKJET PRINTER
☞INKJET PRINTER

INKJET PRINTER

터븀과 디스프로슘 그리고 철을 합금하면 터페놀-Terfenol-D가 된다. 자기장에 따라 늘어나거나 줄어드는 성질인 자기변형 효과(magnetostriction)’가 합금 중에서 제일 크다. 이 성질을 이용해 잉크젯 프린터의 글자를 찍는 인쇄 헤드 부분에 사용한다. 또한 이 성질은 부착되는 물체를 진동시켜 소리를 만들어내는 데도 응용할 수 있다.

☞MAGNETIC MEMBRANE
☞MAGNETIC MEMBRANE

MAGNETIC MEMBRANE

터븀·코발트·철 합금의 형태로 광자기 디스크의 자성막에 이용하기도 한다. 이것은 열을 가하면 자성을 잃고, 다시 온도가 내려가면 자성을 찾는 터븀의 성질을 이용하는 것이다. 레이저로 가열하면 자성을 잃으면서 기록이 지워지고, 다시 식히면서 새로운 정보를 기록한다.

Tb

65

원자가전자 : 11

원자량 : 158.92534g/mol

전자배열 : [Xe]4f96s2

terbium

터븀

란타넘족

 
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수
김병민 한림대 나노융합스쿨 겸임교수

 

 

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