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전기장에 의한 코발트(Co)의 자성 제어

전문가 제언: ○ 현대 산업 기술의 꽃이라고 할 수 있는 각종 전자 및 정보통신 기술에서 정보 저장 기술은 필수적인 요소이다. 정보 저장 기술로서 전통적으로 자기 저장 기술이 쓰였으나, 디지털 기기가 보편화 된 요즘은 반도체 메모리와 광 메모리 등 비 자기적 저장 기술이 많이 쓰인다.

○ 그럼에도 불구하고 자기 저장 기술은 빠른 동작 속도와 대용량 등 측면에서 보조 기록 장치로서 경쟁력을 갖고 있으며, 성능 개선을 위한 산학연의 연구개발 노력이 지속적으로 이어지고 있다. 특히 국내에서는 삼성과 LG 등 IT 업체가 주축이 되고 있다. 세계적으로도 이러한 노력은 주로 IBM 등 대형 IT 업체에 의해서 이루어지고 있다. 최근 중국과학원 산하 반도체 연구소는 자기 기록을 포함한 다양한 용도에 쓰일 수 있는 MnGa 강자성체 개발을 발표하여 주목받고 있다.

○ 전기장에 의한 자성체의 자화반전(magnetization switching)은 자기 기록 기술의 중요한 요소이다. 국내에서 이와 관련된 연구 집단으로서 한국자기학회와 대한금속재료학회 및 한국세라믹학회 등이 있다. 많은 대학 중 특히 KAIST 신소재 공학과에서 활발한 연구 결과가 보고되고 있으며, 이화여대 물리학과도 높은 수준의 연구 능력을 갖추고 있다. 한국표준과학연구원 자기연구실은 자성 물질 특성 측정 및 평가기술을 개발하고 있다. 특히 연구원이 보유하고 있는 비자성 chamber는 국내 유일의 시설로서, 극히 약한 자장의 초정밀 측정이 가능하다.

○ 전기장에 의한 자화벽(domain wall)의 속도 조절은 차세대 자기 기록 기술에 적용될 것으로 예상된다. 국내에서도 이와 관련된 연구가 많은 대학을 중심으로 수행되고 있다. 서울대학교 재료공학부에서 “스핀과 동역학 소자 연구단”을 이끌고 있는 김상국 교수를 예로 들 수 있다. 인하대학교 물리학부도 활발한 연구 결과를 발표하고 있다.

○ 디지털 세상이 전개되면서 정보 저장기술로서 자기 기록 기술의 상대적 가치가 감소하는 것은 사실이지만, 자기 기록 기술의 고유한 장점은 지속적으로 이어질 것이다. 우리도 자화벽의 속도조절 기술 활용 등 세계적인 추세에 맞춰 새로운 영역 확장에 참여할 수 있어야 할 것이다.

저자: D Chiba
자료유형: 학술정보