상온 양자역학 현상, 국내 연구진이 세계 최초 규명
국내 연구진이 세계 최초로 상온 에서 양자역학 적 현상인 ‘스핀 펌핑’을 발견하는 데 성공했다.
이는 극저온 환경에서만 발생한다고 알려졌던 양자역학 현상이 상온 에서도 나타날 수 있다는 사실을 입증한 연구로, 반도체와 전기차 등 첨단산업 분야의 기술 혁신을 앞당길 것으로 기대된다.
과학기술정보통신부는 30일 이경진 KAIST 전기및전자공학과 교수, 김갑진 물리학과 교수, 정명화 서강대 물리학과 교수로 구성된 공동 연구팀이 해당 연구 성과를 국제 학술지 네이처에 발표했다고 밝혔다.
스핀 펌핑은 차세대 전자공학 기술인 ‘스핀트로닉스’ 구현에 필수적인 요소다.
스핀트로닉스는 전자의 양자역학적 특성인 ‘스핀’을 이용해 전기 없이 전자회로를 작동시키는 기술로, 에너지 효율성을 크게 높일 수 있는 것으로 평가된다.
기존 전하 전류 중심의 전자기기는 열 발생으로 인해 에너지 소모가 증가하는 단점이 있었으나, 스핀 전류를 활용하면 이를 극복할 수 있다.
그동안 스핀 전류는 극저온 환경에서만 발생해 전자회로 구동에 한계가 있었다.
그러나 연구팀은 철(Fe)-로듐(Rh) 자성 박막을 활용해 스핀 펌핑 현상을 상온에서도 구현하는 데 성공했다.
이 신소재는 스핀 전류를 기존보다 10배 이상 강화시켜 상온에서 스핀트로닉스 기술을 실용화할 가능성을 열었다.
연구팀은 이번 연구에 대해 “스핀트로닉스 기술이 단순한 전자소자 응용을 넘어 양자 기술의 핵심 기반으로 자리잡을 수 있음을 보여주는 중요한 발견”이라고 기대했다.
배동현 (grace8366@sabanamedia.com) 기사제보
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