상온에서 게르마늄을 이동하는 스핀 전류

 

 

일본과 영국 연구진은 전자스핀(Electron Spin) 전류가 상온에서 게르마늄을 통해 0.5마이크론 이상을 이동할 수 있다는 것을 증명했다. 과학자들은 게르마늄이 매우 낮은 온도에서 스핀을 전달할 수 있는 우수한 전도체이라고 알고 있지만, 이것이 상온에서 스핀을 전달할 수 있는 능력은 아직 증명되지 않았었다. 이 연구결과는 반도체가 스핀트로닉스 장치를 만드는데 사용될 수 있다는 것을 보여줬으며, 스핀트로닉스 장치가 정보를 저장하고 처리하기 위해서 전자스핀의 자기 모멘트를 활용할 수 있다는 점을 증명했다.
실제 스핀트로닉스 장치들은 만들기가 매우 어렵다. 이것은 전자스핀이 대부분의 재료 속에서 매우 멀리 이동할 수 없고 따라서 정보가 빠르게 사라지기 때문이다. 연구에 따르면 이런 문제점은 ‘스핀 궤도 상호작용(Spin-orbit Interaction)’이라고 불리는 잘 알려진 효과로 극복될 수 있다. 전자가 재료를 통과할 때, 양으로 대전된 원자들의 운동은 전자스핀을 회전시키는 자기장을 생성한다. 대부분의 재료의 경우에, 이것은 매우 짧은 거리에서 스핀 전류를 빠르게 파괴하는 결과를 초래한다. 다행히도 일부 반도체들은 매우 약한 스핀퀘도 상호작용을 가지고 있기 때문에 실리콘과 게르마늄을 포함하는 전자장치에 이미 사용되고 있다. 많은 노력들이 이런 재료들의 스핀-전달 특성을 조사하는데 투입되고 있다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 상온에서 게르마늄을 이동하는 스핀 전류