그래핀 2차원 물질의 스핀물성 연구와 소자응용

전문가 제언

일본 원자력 연구개발 기구(JAEA; Japan Atomic Energy Agency) 첨단기초연구센터와 물질재료 연구기구(NIMS; National Institute for Materials Science) 극한계측단체는 스핀편극 준안정 헬륨 빔을 사용함으로써 소자구조에서 자성금속과 접합한 그래핀(Graphene)의 전자빔 상태를 검출하는데 성공했다. 그래핀은 전자스핀정보 전달에 적합한 성질을 다수 갖고 있기 때문에 차세대 스핀트로닉스의 기반재료로서 유망하게 되고 있다.

그래핀을 스핀소자로 이용하기 위해서는 스핀상태를 제어하는 기술이 불가결하며, 이 가운데서도 자성전극을 사용한 스핀주입 기술개발은 중요한 과제이다. 기술개발을 위해서는 우선, 전극으로 되는 자성금속과 접하는 그래핀의 스핀상태를 알 필요가 있다. 종래의 관측기법으로써는 원자층에 불과한 그래핀에서의 계측신호가 자성금속으로부터의 강한 계측신호에 묻혀버려, 그래핀만의 전자스핀상태를 조사하는 것이 어려웠다.

본 연구에서는 스핀편극 준안정 헬륨 빔을 조사하는 계측기법을 이용하여 그래핀과 니켈자성금속 접합체를 관측함으로써, 그래핀만의 전자스핀상태를 관측하는데 최초로 성공했다. 이 결과, 니켈의 스핀과 동일한 방향으로 스핀편극이 생김을 분명히 했다. 이 연구 성과는 그래핀을 시작으로 새로운 스핀트로닉스 재료로서 주목되고 있는 2차원 물질의 스핀물성연구나 스핀주입기술 개발의 소자응용을 크게 진전시킬 것으로 기대된다.

저자

Shiro Tsuburaya

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

61(8)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

65~67

분석자

김*상

분석물

• 그래핀 2차원 물질의 스핀물성 연구와 소자응용.pdf [246,088 byte]

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