KAIST와 공동연구, 국제 저명 학술지 ‘Advanced Functional Materials(IF19.0)’에 게재

왼쪽 이수길 교수,   오른쪽 정건우 석사과정생

가천대학교 반도체공학과 이수길 교수 연구팀이 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 박병국 교수 연구팀과 공동으로 오비탈 전류(orbital current)를 활용해 자성메모리(MRAM, Magnetic Random Access Memory)의 동작 전력을 획기적으로 낮출 수 있는 가능성을 제시했다. 

연구 결과는 나노과학 및 나노기술 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Functional Materials(IF19.0)’에 지난달 최종 게재됐다. 논문 제목은 ‘Enhanced magnetization switching efficiency via orbital-current-induced torque in Ti/Ta(Pt)/CoFeB/MgO structures’이며 연구 성과를 바탕으로, 저전력 MRAM 기술을 한층 고도화할 수 있는 새로운 접근 방향을 제시했다.

연구팀은 기존 MRAM의 정보 저장 단위인 자화(magnetization)를 스위칭하는 데 사용되던 스핀 전류(spin current)가 아닌, 최근 새롭게 주목받고 있는 오비탈 전류를 이용해 기존보다 더욱 낮은 스위칭 전류로 구동이 가능하다는 것을 증명했다. 

연구팀의 정건우 석사과정생은 최근 연구결과를 토대로 ‘결정 대칭성 기반 오비탈 전류 분극 제어 연구 – 저전력·고속 스위칭 SOT-MRAM 개발’ 과제로 ‘석사과정생 연구장려금 지원사업’에도 선정됐다.

이수길 교수는 “연구팀은 MRAM의 성능 향상을 위해 신소재공학을 기반으로 차세대 반도체 메모리 기술 개발을 연구하고 있다”며 “이번 성과는 삼성전자와 TSMC에서 양산 중인 MRAM의 저전력 동작에 필요한 기초 연구의 중요성을 보여주는 사례로, 관련 분야의 새로운 가능성을 열어갈 것”이라고 말했다.

이수길 교수 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/applnsl/