KAIST(총장 신성철)가 차세대 저장매체인 강유전체 메모리 구현을 위한 '전기적 위상 결함 제어기술'을 개발했다. 차세대 고성능 메모리 구현을 위한 기반 기술이다.
KAIST는 양찬호 물리학과 교수팀이 강유전체 나노구조에서 전기 결함을 만들고 지울 수 있는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
전기 위상 결함은 물리학 개념으로, 전기장으로 특정 경계 조건을 만들 때 내부에 생기는 전기 특이점을 뜻한다. 경계 조건에 따라 특이점의 개수가 정해진다. 특이점은 소용돌이 형태의 분극 구조다. 납작한 판형 구조 테두리에 전기장을 가하면 조건에 따라 내부에 나노미터(㎚) 크기의 소용돌이 구조가 생기거나 줄어든다. 이를 이용해 정보저장 매체를 만드는 것이 가능하다. 특이점의 크기가 미세해 고밀도 소자를 구현할 수 있다. 외부의 자극에도 강하다.
기반 소재로는 강유전체가 떠오르고 있다. 강유전체는 외부 전기장 없이 스스로 분극을 가진다. 적은 에너지로 특이점을 생성할 수 있어 효율이 높다. 하지만 학계의 연구는 초보단계에 머물러 있다. 강유전체에서 위상 결함 안정화, 조절하는 연구가 부족했다.
연구팀은 강유전체에서 전기적 위상 결함 제어에 성공했다. 아랫면보다 윗면이 넓은 접시형 구조에서 전기 위상 결함이 잘 구현되는 것을 발견, 연구에 활용했다.
연구팀은 이번 연구로 고밀도, 고효율, 고안정성을 갖춘 위상학 결함 기반 강유전 메모리 구현을 위한 핵심 원리를 제시했다고 말했다.
양 교수는 “강유전 메모리 구현을 앞당길 수 있게 됐다”면서 “강유전체는 부도체지만 전기 위상 결함에는 전기가 통해 새로운 양자소자 연구도 가능해질 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
