보자력 (Coercivity)
쉽게 풀면
자성 재료를 한 방향으로 충분히 자화시킨 뒤 자기장을 없애도 자화가 어느 정도 남습니다. 이 남은 자화를 완전히 지우려면 반대 방향으로 자기장을 걸어야 하는데, 그때 필요한 세기가 보자력입니다. 보자력이 크면 한 번 자화된 상태를 잘 유지해 영구자석에 적합하고, 작으면 자화 방향을 쉽게 바꿀 수 있어 변압기 철심 같은 연자성 용도에 적합합니다. 자기이력곡선이 가로축과 만나는 지점의 값이 바로 이 양입니다.
왜 중요한가
영구자석과 연자성 재료를 나누는 가장 기본적인 기준이어서, 자성 재료 연구에서 반드시 보고되는 지표입니다. 모터의 효율, 변압기의 철손, 자기 기록 매체의 정보 안정성이 모두 이 값과 직결되기 때문에, 조직 제어로 이 값을 키우거나 줄이는 것이 자성 재료 개발의 핵심 목표가 됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
조직 경계의 상태를 바꿔 자화 반전 저항만 높이는 대표적인 자성 재료 설계 전략을 보여줍니다.
조금 더 깊게 보면
이 값은 원자 수준의 자기이방성뿐 아니라, 자구벽이 얼마나 쉽게 움직이는지에 크게 좌우됩니다. 석출물·결정립계·결함이 자구벽을 붙잡으면 값이 커지고, 결정립이 미세해 자화 반전이 각 입자 안에서 일어나야 하면 더욱 커집니다. 반대로 연자성 재료에서는 결정 자기이방성이 거의 0이 되는 조성을 찾거나 비정질·나노결정 구조를 써서 값을 극도로 낮춥니다. 값의 측정은 자기이력곡선 측정으로 이루어지며, 온도가 오르면 자기이방성이 약해져 값이 감소합니다.
주의할 점
보자력은 자기이력곡선에서 읽는 여러 값 중 하나이고, 남아 있는 자화의 크기를 뜻하는 잔류자화와는 다른 양입니다. 또 자석의 세기를 직접 나타내는 값도 아니어서, 실제 자석 성능은 에너지곱을 함께 보아야 판단할 수 있습니다.