"전자 넘어선 '스핀 시대' 10년 내 도래할 것"

이영희 IBS 나노구조물리 연구단장, '사이언스'지 논평 게재

이영희 IBS 나노구조물리 연구단장 [IBS 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 이영희 나노구조물리 연구단장(성균관대 HCR 석좌교수)이 국제학술지 '사이언스'(Science)의 '전문가 목소리'(Expert Voices) 코너에 상온 자성 반도체의 현주소와 나아가야 할 길을 짚어보는 논평을 게재했다고 13일 밝혔다.

전문가 목소리는 세계 과학계에 반향을 일으키고 있는 분야를 선정해, 이 분야를 선도하는 연구자 고견을 듣는 코너다.

사이언스는 2005년 '상온에서 작동하는 자성 반도체 구현'을 과학 분야의 125가지 미해결 난제 중 하나로 꼽았다.

이영희 단장이 이끄는 IBS 나노구조물리 연구단은 최근 괄목할만한 해결책을 제시한 연구를 잇달아 발표했다.

2020년 2차원 반도체 물질인 텅스텐 이셀레늄 화합물(WSe2)에 자성을 가진 불순물인 바나듐 원자(V)를 주입해 상온에서 강자성을 나타내는 2차원 자성 반도체 소재를 개발했다. 올해 8월에는 전압에 따라 스핀 방향을 바꿀 수 있는 스핀 스위칭 소자로 이 물질을 구현하기도 했다.

이런 성과들에도 전자 대신 스핀을 활용하는 기술, 즉 스핀트로닉스(Spintronics) 상용화까지는 아직 해결해야 할 과제들이 남았다.

스핀트로닉스의 핵심 구성 요소는 자성체다. 그만큼 스핀트로닉스 구현에 최적의 자성체를 개발하는 것이 중요하다.

이영희 단장은 "모든 과학적인 조건을 만족한 소재를 제작한 뒤, 웨이퍼 크기로 대면적 제작까지 성공해야 상용화 목전에 다다를 수 있다"며 "현재의 연구는 스핀트로닉스 구현을 위한 걸음마 단계 수준이지만, 다양한 연구자들이 협력을 통해 힘을 모은다면 향후 10년 안에 이 도전 과제를 해결할 수 있을 것으로 본다"고 말했다.

jchu2000@yna.co.kr

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