한국표준과학연구원 "물질 자성 지닐 때 특정 각도 형성"
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 현존 기술과는 전혀 다른 방식으로 전류에 의한 자기장을 측정하는 기술을 내놨다.
20일 한국표준과학연구원에 따르면 스핀융합연구팀 황찬용 책임연구원과 문경웅 선임연구원은 자성 물질에 전류와 자기장을 동시에 줬을 때 물질 자화(magnetization) 상태가 특정한 각도를 형성한다는 사실을 학계에 보고했다.
자화는 물체가 자성을 지니는 현상이다.
연구팀은 이 각도를 통해 전류가 발생시키는 자기장 크기를 측정하는 방법을 제시했다.
기존에는 얇고 긴 선 구조의 1차원 자성 박막에 전류를 흘려보낸 다음 자구(magnetic domain)의 속력 차이를 비교해 자기장 크기를 쟀다.
자구는 특정 자화 상태가 모인 구역이다.
그런데 이 방법으로는 많은 시간이 소요되고 별도의 연산이 필요했다.
스핀융합연구팀은 수백 ㎚ 수준으로 얇았던 선 구조 폭을 ㎜ 수준까지 넓혀 '면 구조'를 만들었다.
연구의 영역을 1차원에서 2차원으로 한 단계 끌어올린 것이다.
차원을 확장하면서 기존에 볼 수 없었던 새로운 변수도 측정할 수 있게 됐다.
전류에 의한 자기장은 단순한 구조 이미지 한장으로 알 수 있다고 연구팀은 설명했다.
최근 자성분야 대형 이슈인 '쟐로신스키-모리야 작용'(DMI) 등 물성 수치를 구하는 것도 가능하다고 연구팀은 덧붙였다.
DMI는 차세대 스핀 기반 메모리에서 자구벽 이동 효율을 결정하는 핵심 물리요소다.
최근 유럽에서는 공동연구를 통해 DMI를 측정하는 다양한 방법을 내놓고 있다.
문경웅 선임연구원은 "차세대 저장기술로 주목받는 자구벽 메모리 등 다양한 소자의 효율을 결정짓는 핵심 측정기술로 부상할 것"이라며 "기존 연구와 방식 자체가 전혀 다르기 때문에 수많은 추가 연구 결과가 나오리라 기대한다"고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부 미래소재디스커버리사업과 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업 지원을 받아 수행했다.
성과를 담은 논문은 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 실렸다.
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