KIST, 초저전력 차세대 메모리 기술 개발

우성훈 KIST 스핀융합연구단 박사[사진=KIST]

국내 연구팀이 초저전력 차세대 메모리를 구현할 핵심 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원은 우성훈 스핀융합연구단 박사팀이 ‘스커미온’ 기반 메모리를 구현할 수 있는 핵심 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

스커미온은 전자의 스핀이 소용돌이 모양으로 배열된 구조체로, 2009년 처음 발견됐다. 이는 전력을 적게 쓰면서 안정적으로 정보를 저장하는 체새대 메모리 소자의 기본 단위로 학계에서 큰 주목을 받고 있다.

실제 스커미온을 사용해 전자 소자를 구동하기 위해서는 정보의 가장 기본단위가 되는 개개의 스커미온을 원하는 위치에 원하는 개수만큼 쓰고 지울 수 있어야 한다.

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현재까지의 보고된 연구에서는 외부 자석을 이용하여 자기장을 인가하는 방법으로만 스커미온 상태를 형성하고 변화시킬 수 있었고, 이러한 방법은 전자 소자에 적용이 불가능해 명확한 한계를 가지고 있었다.

우 박사팀의 이번 연구는 스커미온을 쓰고 지우는 기술을 세계 최초로 개발해 실제 메모리, 논리소자 등의 전자소자에 적용되기 위한 가장 큰 기술적인 난제 중 하나를 해결한 중요한 결과다.

향후 이 기술을 발판 삼아 스커미온 기반의 초저전력 전자소자 구현을 앞당기는 데 크게 기여할 것으로 평가받고 있다.

우 박사는 “연구팀이 기존에 발표한 상온 스커미온 형성기술, 스커미온 고효율 이동 기술 등에 본 기술을 접목해 실제 스커미온 기반의 초저전력 스핀 메모리 소자 구현을 빠른 시일에 이룰 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 우 박사와 함께 송경미 박사과정(숙명여자대학교 물리학과) 학생이 공동 1저자로 참여했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 기관고유사업과 삼성전자 미래기술육성센터 지원사업으로 수행됐다. 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’ 5월호 표지로 선정됐으며, 15일자에 온라인 게재됐다.