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스핀축적 및 홀효과 측정

전문가 제언: ○ 나노미터 구조를 가지고 있는 강자성체와 비자성체를 층으로 쌓아서 다중단자를 만든다. 이 경우 비자성체 층에서 스핀축적이 일어나 자성체의 성능을 향상하는 연구가 드물지만 기초과학의 영역에서 이루어지고 있다. 이 연구는 십자로 된 두 개의 퍼멀로이(니켈과 철의 합금)선에 한 가닥의 가느다란 구리선으로 측면가교를 형성하고 있는 구조이며 전압을 걸어주었을 때 구리에 골고루 퍼져있는 스핀벌브에 스핀신호를 일으키는데 관한 내용으로서, 구리에 흩어져 있는 홀의 저항을 측정하여 비자성 층에 있는 스핀흐름을 간접적으로 알게 된다.

○ 전자스핀은 원래 원자스펙트럼을 설명하기 위하여 도입된 이론이다. 내부자유도가 1인 소립자가 갖는 기본량이다. 스핀양자론에 대한 이론적인 언급은 없다. 저자의 실험에 대한 내용이 이론치에 근사하게 일치하고 있다는 것을 밝히고 있다. 스핀의 저항 값만을 이용해서 스핀주입, 스핀벌브의 측정 등이 가능한지는 의문이지만 양자세계의 거동은 너무 복잡한 인자에 의하여 지배를 받기 때문이다.

○ 이 글은 자성체와 비자성체를 접합하여 전기적인 자극에 의하여 비자성체에 존재하는 스핀에 혼란을 야기하여 자성체에 영향을 미치게 하는 내용이다. 연구의 아이디어는 매우 훌륭하며 기초과학이 밝혀내야 할 과제라고 본다. 그러나 이 논문은 이제 시작단계이며 저자가 차세대를 위한 연구 과제를 제시하는 수준으로서 기초과학자가 해결할 수 있을 것으로 보이는 과제이다. 한국에서도 이론물리, 전자 설계 등에서 재료 결함에 대한 연구는 상당한 수준에 도달한 것으로 본다. 그러나 국재 또는 비국재 재료에 스핀거동을 실험하는 연구기관은 없는 것으로 보이며 앞으로 관심을 가져야 할 것이다.

저자: T. Kimura ; J. Hamrle ; Y. Otani
자료유형: 학술정보