'초저전력 차세대 정보 소자' 핵심 기술 개발

[더테크 이지영 기자] 한국과학기술연구원 반도체기술연구단 한동수 박사 연구팀이 DGIST 홍정일 교수, 연세대학교 김경환 교수 연구팀과 공동으로 ‘스핀 손실(spin loss)’을 자성 제어의 새로운 동력으로 활용할 수 있는 소자 원리를 개발했다고 18일 밝혔다. 스핀트로닉스는 전자의 스핀 성질을 이용해 정보를 저장·제어하는 기술로, 기존 반도체보다 전력 소모가 적고 비휘발성이 뛰어나 초저전력 메모리, 뉴로모픽 칩, 확률 계산 소자 등 차세대 정보처리 핵심 기술로 주목받고 있다. 이번 연구는 스핀트로닉스 소자의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 새로운 물리 현상을 규명했다는 점에서 의미가 크다. 공동 연구팀은 자성체 내부 자화 방향을 외부 자극 없이 스스로 전환시키는 새로운 원리를 밝혀냈다. 기존에는 강한 전류로 전자의 스핀을 주입해 자화를 전환했지만, 이 과정에서 일부 스핀이 소멸하는 ‘스핀 손실’이 발생해 전력 낭비와 효율 저하의 원인이 됐다. 그러나 연구팀은 스핀 손실이 오히려 자화를 전환시키는 반작용으로 작용한다는 사실을 규명했다. 풍선에서 바람이 빠질 때 반작용으로 풍선이 움직이는 것과 유사한 원리다. 실험 결과, 스핀 손실이 클수록 자화 전환에 필요

• 이지영 기자
• 2025-08-18 09:24