물리학과

나노신소재및소자연구실

스핀트로닉스는 전자의 자기적인 회전을 의미하는 스핀(spin)과 반도체로 대표되는 현재의 전자공학(electronics)의 합성어이다. 스핀트로닉스는 물질의 최소 단위의 하나인 전자와 그 전자의 스핀방향을 자기장을 이용해 우리가 원하는 대로 제어함으로써 정보를 처리하는 것으로 미래 정보혁명의 주역이 될 기술로 손꼽히고 있다. 지구가 태양 주위를 공전하고 또 지구축을 중심으로 자전하듯 원자세계에서도 전자가 원자핵 주위를 도는 공전운동과 동시에 전자축을 중심으로 자전운동을 하고 있으며 바로 전자의 자전운동에 해당되는 것이 바로 스핀이다. 이처럼 전하가 갖고 있는 회전방향을 위, 아래로 구분해 이를 또 하나의 신호로 이용하는 것이 스핀트로닉스라고 할 수 있으며 특히 이에 현재 세계적으로 각광받고 있는 나노 기술을 가미시킨 것이 바로 ‘나노 스핀트로닉스’ 이다.

현재 나노 스핀트로닉스에 대한 연구력이 집중되고 있는 분야는 정보저장기술이라고 볼 수 있다. 20세기의 대표적 정보저장 도구인 메모리반도체(D램)는 전자의 +와 - 성질, 즉 전하를 제어해 디지털 정보를 저장하지만 21세기엔 회전하는 전자의 자성을 이용한 ‘자기메모리(M램)'가 D램을 대체할 전망이다. 자기메모리는 전자가 띠는 N극과 S극의 성질을 제어해 정보를 저장하는 신개념의 메모리로, D램보다 처리속도가 빠를 뿐만 아니라 전원이 꺼져도 정보가 유실되지 않는다. 또 정보처리와 정보저장을 동시에 처리할 수도 있다. 이런 특성 때문에 자기메모리는 현재 기술적 한계에 도달한 D램을 머지않아 대신할 것으로 보인다. 본 나노 스핀트로닉스 연구실에서는 각종 산화물과 금속 등을 나노 구조의 박막으로 합성하고 이를 이용한 스핀트로닉스 소자의 구현을 목적으로 한다. 이는 시대적인 요구사항이며 현재를 과감히 뛰어 넘어 미래의 문명으로 들어가는 필수 불가결한 길이라고 할 수 있을 것이다.

연구실 구성원

• 석사 : 안 산
• 학부 연구 참여생 : 최광호, 성상근, 박정원