실리콘 대체할까?…'자성메모리' 신기술 국내서 개발

실리콘 대체할까?…'자성메모리' 신기술 국내서 개발

기존 연구와 달리 전기 아닌 열 이용해 스핀전류 생성

(서울=연합뉴스) 임화섭 기자 = 앞으로 실리콘 기반 반도체 메모리를 대체할 잠재력이 있는 것으로 평가되는 자성메모리(MRAM) 분야에서 국내 연구진이 새로운 소재기술을 개발했다.

MRAM은 '스핀전류'라는 현상을 이용해 동작하는데, 기존 연구가 전기적 방식으로 스핀전류를 생성한 것과 달리 이번 연구는 열을 이용해 스핀전류를 발생시켰다.

23일 과학기술정보통신부에 따르면 한국과학기술원(KAIST) 박사과정 학생 김동준(제1저자)씨와 KAIST 박병국 교수(교신저자) 등은 이런 내용을 포함한 논문을 9일 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다.

MRAM은 실리콘 기반의 기존 반도체 메모리와 달리 얇은 자성 박막으로 만들어진 비휘발성 메모리 소자다.

이론상 외부 전원 공급이 없는 상태에서 정보를 유지할 수 있으며 집적도가 높고 고속 동작이 가능한 등 장점이 있어, 차세대 메모리 후보로 거론되고 있다.

그간 열에 의해 스핀전류가 생성되는 '스핀 네른스트 효과'(spin Nernst effect)는 이론적으로 알려졌었으나 최근까지 기술적 한계로 실험적으로 증명되지 못했다고 과기정통부는 설명했다.

연구진은 텅스텐과 백금 소재를 활용해 이 효과를 실험적으로 규명했고, 열에 의한 스핀전류의 생성효율이 기존 방식(전기)에 의한 스핀전류의 생성효율과 유사함을 밝혔다.

연구책임자인 박병국 교수는 "이번 연구는 열에 의한 스핀전류 생성이라는 새로운 물리현상을 실험적으로 규명한 것에 의미가 크다"며 "추가 연구를 통해 이를 자성메모리의 새로운 동작 방식으로 개발할 계획"이라고 설명했다.

이를 활용하면 에너지 효율이 매우 높은 메모리를 개발할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.

이 연구는 과기정통부 미래소재디스커버리사업의 지원을 받았다.






solatido@yna.co.kr

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