DGIST-KIST 공동연구팀
미래 고성능 전자기기 분야
차세대 통신소자 개발 기대
미래 고성능 전자기기 분야
차세대 통신소자 개발 기대
디지스트(DGIST)는 홍정일 DGIST-LBNL 신물질연구센터 센터장 연구팀과 우성훈 KIST 스핀융합연구단 선임연구원 연구팀이 공동으로 독특한 스핀 구조체인 스커미온을 사용해 기존에 제시된 바 없는 전혀 새로운 형태의 차세대 광대역 통신소자에 적용 가능한 물리적 현상을 규명했다고 29일 밝혔다.
스커미온(Skyrmion)은 2009년 발견된 소용돌이 모양으로 배열된 스핀(spin)들의 구조체로, 특유의 위상학적 안전성과 작은 크기, 효율적인 움직임 등이 초고밀도·고속력 차세대 메모리 소자의 기본 단위로 학계에서 큰 주목을 받고 있다. 스커미온은 매우 작고 운동 속도도 빨라 호흡운동이 실제로 관측된 적은 없었다.
DGIST-KIST 공동연구팀은 그동안 이론으로만 제시됐던 스커미온의 독특한 동역학적 움직임 ‘스커미온 호흡운동(Skyrmion Breathing)’을 세계 최초로 규명했다. 연구팀은 이번 연구에서 X선 촬영기법을 이용해 외부 신호에 반응하는 스커미온의 호흡운동을 1ns(나노초·1ns=10억분의 1초) 단위로 관측하는 데 성공했다. 또 이 연구를 통해 외부 전류를 이용한 스커미온의 효율적인 생성 기법도 개발했다.
우성훈 KIST 박사는 “이론으로만 제시됐던 스커미온 기반의 고효율 차세대 통신소자가 실제 가능함을 보인 연구 결과”라며 “메모리 소자로의 적용을 넘어 미래 고성능 전자기기 분야의 차세대 통신소자 개발을 앞당기는 데 기여할 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 지난 24일자 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판에 실렸으며, 미래창조과학부 지원 KIST 기관고유사업·창의형 융합연구사업 및 스핀궤도소재연구단 미래소재디스커버리사업으로 수행됐다.
김지홍기자 kjh@idaegu.co.kr
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