국내 연구진이 세계 최초로 전류를 이용해 스핀파(spin-wave) 감쇄를 조절할 수 있는 원리를 이론적으로 증명하는데 성공했다.
이 연구는 스핀파를 이용한 새로운 스핀트로닉스 응용소자 가능성을 개척한 것으로 평가된다.
고려대 신소재공학과 이경진 교수팀은 스핀파에 전류를 직접 주입할 때 발생하는 스핀전달토크(spin-transfer torque) 현상을 이용해 스핀파의 감쇄를 막을 수 있고, 스핀전달토크 현상이 극대화되는 재료 및 구조에서 스핀파의 증폭이 가능함을 이론적으로 규명했다고 26일 밝혔다.
스핀파를 이용한 스핀트로닉스 소자는 직접적인 물질(전자) 이동이 없는 저전력 소자이며 정보를 빠르게 전송할 수 있다는 장점이 있다. 때문에 새로운 논리소자 및 기존 전자소자들 간의 정보전송 방식으로 세계적으로 연구가 진행돼 왔다. 그러나 기존의 스핀파를 이용한 소자는 스핀파 크기가 매우 짧은 이동거리(백만분의 1m) 내에서 급격히 감소하는 ‘감쇄특성’으로 인해 응용 가능성에 제한을 받아왔다.
이번 연구는 아시아-태평양 지역에서 연구된 재료분야 최고 논문들을 선별해 게재하는 ‘네이처 아시아 머티리얼즈(Nature Asia-Materials)’ 온라인판 20일자에 소개됐다.
이 교수는 “스핀파를 이용한 새로운 스핀트로닉스 소자의 응용에 있어서 큰 걸림돌이었던 스핀파 감쇄현상을 조절할 수 있는 이론적 근거를 찾았다는데 의미가 있다”고 말했다.
권건호기자 wingh1@etnews.co.kr