성능 전자소자 소재 ‘절반-금속’나노선 개발

(아주경제 권석림 기자) 한 물질이 금속과 비금속의 특성을 나타내 기존 반도체 소자의 성능을 획기적으로 개선시킬 수 있는 '절반-금속 (half-metallic) 강자성 규화금속 나노선'이 개발됐다.

이에 따라 양자 메모리 처리와 고주파 전자통신 소자 등 다양한 나노 소자 개발에 기술적 전기(轉機)가 마련됐다.

교육과학기술부는 21세기 프론티어사업 나노소재기술개발사업단 지원을 받는 김봉수 교수(KAIST 화학과)팀이 절반-금속성을 갖는 규화철 나노선을 최초로 합성함으로써 차세대 스핀전자공학에 필수적인 스핀 주입 물질을 개발했다고 20일 밝혔다.

스핀주입이란 외부의 전기장이나 자기장에 의해 물질 내 전자의 자기적 특성을 조절하는 것으로 이번에 개발된 규화철 나노선은 한 방향 스핀을 갖는 전자들에게는 전도성 금속으로 작용하고 그 반대방향 스핀을 갖는 전자에게는 절연체로 작용해 한 가지 스핀방향만을 가지는 전류를 만들어 낼 수 있다.

김 교수팀이 개발한 강자성 규화철(Fe3Si) 나노선은 나노 소자 제작을 위한 빌딩 블록에 활용될 수 있어, 효율적이고 소형화된 초고성능 자기 메모리 및 거대 자기저항(GMR) 센서의 개발이 가능해졌다.

한편 이번 연구결과는 이달 초 나노기술(NT) 분야의 가장 권위있는 학술지인 '나노 레터 (Nano Letters)'지 온라인판에 게재됐고, 현재 국내 특허 출원 중이다.

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