POSTECH은 물리학과 이대수 교수 연구팀이 미세한 기계적 압력만으로 금속 산화물 소재의 결정 구조와 자성을 동시에 정밀하게 제어하는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 복잡한 장비나 공정 없이 구현 가능한 이번 기술은 차세대 전자소자 분야에서 중요한 전환점이 될 것으로 기대된다.
연구팀은 원자힘현미경(AFM)의 탐침을 이용해 소재 표면에 가벼운 압력을 가함으로써 결정 배열을 한 방향으로 정렬시키는 데 성공했다. 이를 통해 종이처럼 접었다 펼 수 있는 방식으로 결정 구조를 조절할 수 있으며, 원하는 위치에 자성 패턴을 새기고 여러 층이 서로 다른 성질을 가지는 3차원 구조도 구현할 수 있다.
이번 연구는 스트론튬 루테네이트와 란타넘-스트론튬 망가나이트 등 특수 금속 산화물 박막을 대상으로 진행됐으며, 자성 변화를 포함한 소재의 성질 제어까지 가능하다는 점에서 높은 응용 가능성을 보였다.
이대수 교수는 “단순한 기계적 힘만으로 결정 구조와 자성을 동시에 제어하는 데 성공했다”며 “이번 성과가 차세대 전자소자 및 스핀트로닉스 기술 연구에 혁신적인 전환점이 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구사업과 삼성전자 미래기술육성사업의 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’에 게재됐다.
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