초절전 '차세대 메모리' 구현 기술 개발

KIST 우성훈 박사팀

현재 메모리의 1,000분의1 미만 전력으로 ‘차세대 메모리’를 구동할 핵심 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 우성훈 스핀융합연구단 박사팀이 ‘스커미온(Skyrmion)’ 기반 메모리를 구현할 수 있는 핵심 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 2009년 발견된 스커미온은 전자의 스핀(spin·회전과 유사한 전자의 양자역학적 상태로 자성(磁性)과 관련이 있음)이 소용돌이 모양으로 배열된 구조체다. 스커미온은 전력을 적게 쓰면서도 안정적으로 정보를 저장하는 차세대 메모리 소자의 기본 단위이다.

연구진은 스커미온이 형성되고 사라지는 과정에서 나타나는 독특한 물리학적 거동을 규명하며 이런 변화가 외부에서 전류를 걸어주면 조절할 수 있다는 것을 알아냈다. 전류를 이용해 각각의 스커미온을 쓰고 지울 수 있게 한 것이다. 그동안 스커미온의 상태를 변화시키려면 외부 자석을 이용해 왔는데 자석 없이 전기적인 방법으로 조절할 수 있다는 것을 입증했다. 우성훈 박사는 “앞으로 머지않아 스커미온 기반 초저전력 스핀 메모리 소자 구현을 이룰 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다. 이번 연구는 KIST 기관고유사업, 삼성전자 미래기술육성센터 지원사업으로 수행했으며 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’ 5월호 표지 논문으로 실렸다. /고광본 선임기자 kbgo@sedaily.com

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