'절반 금속' 나노선 개발, "고성능 전자소자 개발 전기"

[아시아경제 김수진 기자]기존 반도체 소자 성능을 획기적으로 개선한 '절반-금속 (half-metallic) 강자성 규화금속 나노선'이 개발됐다.

교육과학기술부는 19일 카이스트 화학과 김봉수 교수 연구팀이 절반-금속성을 갖는 규화철 나노선을 최초로 합성했으며, 이를 통해 ‘차세대 스핀전자공학’에 필수적인 스핀 주입(spin injection) 물질을 개발했다고 밝혔다.

스핀 주입은 외부 전기장이나 자기장을 이용해 물질 내 전자의 자기적 특성(스핀)을 조절하는 것. 이번에 개발된 규화철 나노선은 한 방향 스핀을 갖는 전자들에게는 전도성 금속으로, 반대방향 스핀을 갖는 전자들에게는 절연체로 작용한다. 이를 통해 한 가지 스핀 방향만을 가지는 전류를 만들어 정보신호로 변환할 수 있다.

김 교수는 "이 나노선으로 고성능, 고집적, 저전력 특성을 가지는 전자소자를 만들 수 있다"며 기존 실리콘 반도체의 한계도 극복 가능"이라고 말했다.

김 교수팀이 개발한 강자성 규화철 나노선은 효율적이고 소형화된 초고성능 자기 메모리 및 거대 자기저항(GMR) 센서의 개발에도 이용할 수 있어 다양한 나노 소자 개발에 전기를 마련한 것으로 평가받고 있다.

한편 이번 연구결과는 '나노 레터 (Nano Letters)'지 온라인판에 게재됐으며 현재 국내 특허 출원 중이다.



김수진 기자 sjkim@