고려대학교 전경(고려대 제공) © 뉴스1

김영근 고려대 공과대학 신소재공학부 교수 연구팀이 차세대 자기메모리(MRAM) 핵심 소재로 사용될 수 있는 고효율 스핀류 전환 소재를 개발했다.

24일 고려대에 따르면, 연구진은 현재 반도체 공정에서 배선 플러그에 사용 중인 텅스텐(Tungsten)에 주목했다.텅스텐을 바나듐(Vanadium)과 합금화를 유도한다면 높은 스핀류 전환 효율을 보일 수 있다는 임성현 울산대 교수 연구팀의 제일원리 이론 계산결과에 기반해 텅스텐-바나듐 합금을 제작했다.

텅스텐-바나듐 합금은 기존 텅스텐 단일박막 대비 스핀류 전환 효율이 약 40% 이상 개선된 결과를 보였다.

스핀류(spin current)는 전하의 흐름을 뜻하는 전류와 같은 맥락에서 스핀의 흐름을 의미한다.자기메모리에서는 스핀류를 이용해 자성층의 자화방향을 제어하게 되는데, 학계에서는 주입한 전류를 이용해 높은 효율로 스핀류를 만들어낼 수 있는 소재에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.

김 교수 연구팀은 "한국을 포함해 미국과 유럽, 일본에서 특허를 확보해 차세대 자기메모리 소자 개발 경쟁에서 앞서 나갈 수 있는 기틀을 마련했다"고 밝혔다.

한편 과학기술정보통신부 원천기술개발사업 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 네이처 퍼블리싱 그룹(NPG)의 국제학술지 '엔피지 아시아 머티리얼즈'에 지난 20일 게재됐다.


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