전기 아닌 열로 작동하는 초고속 메모리소자 개발

아주경제 김봉철 기자 = 한국을 포함한 국제연구진이 전기가 아닌 열을 이용해 훨씬 효율적으로 ‘스핀메모리’ 소자를 구동하는 방법을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 스핀융합연구센터의 최경민 연구원과 민병철 박사, 이경진 고려대 교수, 데이비드 케이힐 미국 일리노이주립대 교수 등의 국제 공동연구진이 이러한 연구성과를 냈다고 27일 밝혔다.

스핀메모리는 정보 저장 능력이 우수할뿐더러 저장·처리가 동시에 가능해 차세대 메모리로 주목받고 있다.

전자가 스스로 회전하는 것을 스핀이라고 하는데 이를 이용해 수 나노미터(㎚) 크기의 나노자석에 정보를 저장하는 게 스핀트로닉스 메모리 기술이다. 이 기술이 적용된 스핀메모리 소자는 한 방향으로 정렬돼 흐르는 스핀전류로 구동된다.

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기존에는 스핀전류를 만들기 위해 주로 전기를 이용했다. 하지만 이 방법은 메모리소자의 정보처리 능력을 정확히 파악할 수 없고 효율이 떨어진다는 단점이 있었다.

연구팀은 전기 대신 초고속 레이저로 소자에 열을 가하고 온도 차이를 발생시켜 전기적 방법보다 월등히 큰 스핀전류를 만들어냈다.

연구팀은 더 나아가 열로 발생시킨 스핀전류로 소자 속 나노자석의 극 방향을 회전시키는데도 성공했다. 자석의 극 방향 전환은 메모리 정보 제어를 위해 필요한 것인데 열을 활용했더니 방향 전환 속도가 전기적 방법보다 1000배 정도 빨랐다.

이번 연구 성과는 자연과학 분야 국제학술지인 네이처 커뮤니케이션스 7월 10일자에 ‘열에 의한 초고속 탈자화로 발생시킨 스핀전류’라는 제목으로 게재됐다.