빛으로 작동하는 '차세대 자성메모리' 원리 규명

빛으로 작동하는 '차세대 자성메모리' 원리 규명

KIST 연구진, 네이처 커뮤니케이션즈에 논문

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 빛으로 작동하는 자성메모리(MRAM)를 구현할 수 있는 원리를 규명했다.

자성메모리는 메모리를 구성하는 자성체의 자화(磁化·magnetization) 방향을 조절해 데이터를 저장한다. 현재 상용화된 반도체 메모리보다 진동에 강하면서도 에너지 효율이 높아, 휴대용 기기에 적합한 '차세대 메모리'로 주목받는다.

한국과학기술연구원(KIST)은 최경민 박사가 미국 일리노이주립대와 공동으로 빛과 자성체의 새 상호작용을 발견, 초고속 자성메모리 구현에 적용할 수 있는 가능성을 찾았다고 19일 밝혔다.

연구진은 빛(편광)의 각운동량(회전 운동을 하는 물체의 운동량)에 따라 메모리를 이루는 금속 자성체의 자화 방향이 변함을 발견했다. 영국의 과학자인 마이클 패러데이는 1845년 자성체가 빛의 각운동량을 바꾼다는 현상을 발견, 이를 '패러데이 효과'라고 명명했는데 연구진은 패러데이 효과의 반대 개념인 '역(逆)패러데이 효과'를 금속 자성체에서 발견한 것이다.

연구진은 실험을 통해 빛으로 자성체의 자화 방향을 수 피코초(ps·1조분의 1초) 수준으로 조절할 수 있음을 입증했다. 자기장이나 전류를 이용한 자성메모리는 수 나노초(ns·10억분의 1초) 수준으로 자화 방향을 바꿀 수 있다. 이는 빛으로 작동하는 자성메모리의 속도가 다른 자성메모리 보다 수천 배가량 빠를 수 있음을 의미하는 것이다.

이번 연구는 미래창조과학부 KIST 기관고유사업, 국가과학기술연구회(NST) 창의형 융합연구사업으로 수행했으며 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 18일 자에 실렸다.


sun@yna.co.kr

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