차세대 MRAM용 고효율 스핀 신소재 개발

2018-04-12 12:08
이상호 기자 ghostlee@bodnara.co.kr

이경진교수(고려대)와 박병국 교수(한국과학기술원) 공동연구팀이 자성메모리(MRAM) 구동의 핵심인 스핀전류를 효율적으로 생성하는 새로운 소재를 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민, 이하 ‘과기정통부’)는밝혔다.

이연구는 미국 국립연구소 NIST의 Stiles 박사 연구팀, 한국과학기술원 물리학과 김갑진 교수 연구팀과 공동 수행한 결과로, 네이쳐머터리얼즈(Nature Materials)에 3월 19일 온라인 게재되었다.

자성메모리(Magnetic Random Access Memory, MRAM)는 외부 전원 공급이 없는 상태에서 정보를유지할 수 있으며 집적도가 높고 고속 동작이 가능해 비휘발성 메모리 분야에서 활발히 연구되고 있으며, MRAM의 동작은 스핀전류를 자성소재에 주입하여 발생하는 스핀토크로 이루어지기때문에 스핀전류의 생성 효율은 MRAM의 소모전력을 결정하는 핵심 기술로 꼽히고 있다.

본연구에서는 새로운 소재구조, 즉 강자성/전이금속 이중충에서스핀전류를 효과적으로 생성할 수 있음을 이론 및 실험으로 규명하였으며, 기존 기술과 달리 생성된 스핀전류의 스핀방향을 임의로 제어할 수 있다.

이번 신소재를 스핀궤도토크 기반의 MRAM에 적용할 경우 스핀토크효율을 높이고 외부자기장 없이 동작이 가능하여 스핀궤도토크 MRAM 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대되며, SRAM 대비 대기전력을감소시켜 저전력을 필수로 요구하는 모바일, 웨어러블, 또는 사물인터넷용 메모리 분야 활용에 주목받고 있다.