
한국 연구진이 상온에서 발생하는 양자역학적 ‘스핀 펌핑’ 현상을 세계 최초로 증명해 냈다. 이에 따라 미래에는 전력 소모 없는 전자소자인 ‘스핀 소자’ 개발이 가능해져 일상에서 저전력, 무전력 전자기기를 사용할 수 있게 될 전망이다.
Mới đây, các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã thành công trong việc phát hiện ra hiệu ứng bơm spin (spin pumping) ở nhiệt độ thường, vốn chỉ được quan sát thấy ở nhiệt độ cực thấp. Điều này được đánh giá là mở ra những khả năng mới trong quá trình phát triển các linh kiện điện tử công suất cực thấp.
과학기술정보통신부(과기부)는 한국과학기술원(KAIST)과 서강대학교 공동연구진의 이러한 연구 결과가 영국 국제학술지 ‘네이처’에 29일(현지시간) 게재됐다고 30일 밝혔다.
Ngày 30/1, Bộ Khoa học, Công nghệ Thông tin và Truyền thông Hàn Quốc (MSIT) đã cho biết, nhóm nghiên cứu do giáo sư Chung Myung-hwa (Đại học Sogang) và giáo sư Kim Gap-jin (Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc, KAIST) dẫn đầu vào ngày 29/7 (giờ Anh) đã công bố kết quả nghiên cứu trên Nature Physics, một trong những tạp chí khoa học nổi tiếng nhất trên thế giới.
물질 내에서 전자가 이동하는 현상인 전류는 전기적 성질인 전하의 이동으로 발생하는 전하 전류와 자기적 성질인 스핀의 이동으로 발생하는 스핀 전류로 나뉜다. 전자는 전하와 스핀을 동시에 가지고 있다.
Dòng điện, hiện tượng di chuyển của electron trong vật chất, bao gồm dòng điện tích – sinh ra do sự di chuyển của điện tích (tính chất điện) và dòng spin – sinh ra do sự di chuyển của spin (tính chất từ tính). Electron mang cả hai tính chất này cùng lúc.
전자기기는 대부분 전하 전류로 작동되지만, 열이 발생하면서 에너지 효율이 떨어진다. 과학계는 이를 해결하기 위해 스핀 전류를 이용해 전자 소자를 만드는 연구(스핀트로넥스)를 진행해왔다.
Các thiết bị điện tử hiện nay chủ yếu hoạt động dựa trên dòng điện tích, nhưng chúng gặp vấn đề thất thoát năng lượng do nhiệt phát sinh. Để khắc phục điều này, giới khoa học đã nghiên cứu công nghệ spintronics, sử dụng dòng spin để chế tạo linh kiện điện tử.
공동연구팀은 철과 로듐의 합금이 상온에서도 자기적 성질이 바뀐다는 현상(상전이)을 활용해 극저온에서만 관측되던 양자역학적 ‘스핀 펌핑’ 현상을 세계 최초로 상온에서 관측하는 데 성공했다.
Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc quan sát hiện tượng “bơm spin” trong cơ học lượng tử ở nhiệt độ phòng bằng cách sử dụng hợp kim sắt (Fe) và rhodium (Rh). Hợp kim này có tính chất chuyển pha từ tính ở nhiệt độ phòng – vốn chỉ quan sát được ở nhiệt độ cực thấp trước đây.
‘스핀 펌핑’은 자성체와 비자성체를 접합했을 때 전자의 자기적 성질인 스핀이 자성체에서 비자성체로 이동하는 현상을 말한다. Bơm spin là hiện tượng spin của electron di chuyển từ vật liệu có từ tính sang vật liệu không có từ tính khi hai loại vật liệu này tiếp xúc với nhau.
과기부는 “이번 연구는 상온에서 양자역학적 스핀 펌핑 현상을 관측했다는 점에서 큰 의미가 있다”면서 “기존 고전역학적 방식에 견줘 10배 이상의 스핀 전류를 생성하는 방법을 제시한 것이어서 차세대 전자 소자 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
Bài viết từ Charles Audouin, caudouin@korea.kr