나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학 공동 연구그룹이 물질 중의 전자가 갖는 자석으로서의 성질, 즉, 스핀의 반전 속도가 반강자성 금속에서는 10피코 초(1000억분의 1초)로 매우 빠르다는 것을 증명함.

나노 크기의 자석을 이용하는 전자 기술을 스핀트로닉스라 하는데, 스핀을 전하와 함께 이용함으로써 지금까지의 기술로는 실현할 수 없었던 새로운 기능을 가진 전자 디바이스가 창출될 것으로 기대되고 있음.

반강자성 금속은 강자성 금속에 비해 스핀의 반전 속도가 10~100배 빠른 피코 초 영역으로 예상되어 새로운 전자 디바이스 재료로 주목받고 있으며, 연구진은 토폴로지컬 반강자성 금속이라 불리는 특수 망간 합금을 이용하여 스핀의 움직임을 실시간으로 파악하는 데 성공하고, 그 반전 속도가 10피코 초 이하의 초고속임을 입증함.

본 연구를 통해 토폴로지컬 반강자성 금속을 이용한 전자 디바이스가 초고속으로 동작하는 것이 실증되었으며, 이에 따라 실용화 되어 있는 MRAM 보다 10~100배 정도 빠르게 읽기·쓰기가 가능한 초고속 동작을 수행하는 테라급의 전자 디바이스의 제작이 가능해질 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 'Small Science'(Giant effective damping of octupole oscillation in an antiferromagnetic Weyl semimetal)에 게재됨.