[헬스코리아뉴스 / 박정식 기자] 자성 메모리(M램)의 속도와 저장 용량을 한 단계 더 발전시킬 수 있는 가능성이 제시돼 보건·의료계 빅데이터 활용뿐 아니라 많은 데이터를 처리하는 자기공명영상(MRI) 등에 이용될 수 있을지 관심이 모아지고 있다.
10일 과학기술정보통신부에 따르면 정명화 교수(서강대) 연구팀은 최근 자성물질 사이에 숨겨진 자기적 상호작용을 규명했다.
자성 메모리는 기존 메모리 반도체와 달리 전자의 스핀(회전)에 의한 자성을 이용 메모리로, 비휘발성, 고속동작 등이 장점으로 꼽힌다.
연구팀은 자성물질에서 대칭적 상호작용에 의한 두 가지 자화 방향(동일/반대 방향)뿐 아니라 비대칭적 상호작용에 의한 자화 방향도 있다는 사실을 확인했다.
이번 연구에서 밝혀진 비대칭적 상호작용은 두 자성물질 사이에 있는 비자성 물질에 의해 대칭성이 붕괴되면서 발생하는 것으로, 자성물질의 종류에 관계 없이 재현된다.
비대칭적 자기 상호작용을 이용하면, 자성물질에서 동일·반대 방향의 대칭적 스핀 구조뿐 아니라 비대칭적 특이한 스핀 구조를 구성할 수 있다. 0과 1의 이진법을 뛰어넘어 3차원 스핀 구조에 정보를 저장하면 자성 메모리의 속도와 용량을 크게 개선할 수 있고, 더욱 빠르고 데이터 용량이 큰 신개념 비휘발성 메모리 소자에도 응용이 가능할 것으로 연구팀은 전망했다.
정명화 교수는 “이 연구는 자성 박막 사이에 존재하는 밝혀지지 않은 새로운 자기적 상호작용을 밝혔다는 데 큰 의의가 있다”며 “향후 메모리 소자의 저장 용량 한계를 극복하고 자성 소재의 구조적 문제를 해결해 새로운 형태의 자성 메모리 소자를 디자인하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 했다.
한편 이번 연구의 성과는 재료분야 최상위 국제학술지 ‘네이처 머터리얼스(Nature Materials)’ 6월3일자에 게재됐다.
