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동향 기본정보
고속 자기 데이터 저장
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2017-09-08 00:00:00.000 |
| 내용 | 자기 데이터 저장은 오랫동안 컴퓨터 작업 기억에 사용하기에는 너무 느린 것으로 간주되어 왔다. 연구팀은 자기 데이터 쓰기가 훨씬 빨라지고 에너지를 적게 사용하는 기술을 연구했다. 이제 거의 70 년 동안 자기 테이프와 하드 디스크가 컴퓨터의 데이터 저장에 사용되었다. 그 동안 개발된 많은 신기술에도 불구하고, 데이터 저장 매체의 제어된 자화는 수명이 길고 저렴한 가격 때문에 정보를 보관하는데 주로 사용된다. 그러나 컴퓨터에서 데이터를 처리하기 위한 주 메모리로 사용되는 RAM (Random Access Memory)을 구현하는 수단으로 자가 저장 기술은 오랫동안 부적절한 것으로 간주되었다. 이는 주로 느린 쓰기 속도와 상대적으로 높은 에너지 소비 때문이다. 연구팀은 새로운 기술을 사용하여 자기 저장이 매우 빠르고 에너지를 낭비하지 않고 여전히 달성될 수 있음을 보여주었다. 기존의 자기 데이터 저장 기술에서는 코발트 합금으로 코팅된 테이프 또는 디스크 데이터 캐리어가 사용된다. 전류 운반 코일은 데이터 캐리어의 작은 부분에서 자화 방향을 변화시키는 자기장을 생성한다. 현대 프로세서의 속도와 비교하면 이 절차는 매우 느리고 코일의 전기 저항으로 인해 에너지가 손실된다. 따라서 자기 코일을 통해 우회하지 않고 자화 방향을 직접 변경할 수 있다면 훨씬 더 좋다. 특수 코팅된 반도체 필름을 통과하는 전류가 작은 금속 점의 자화를 반전시켰다. 이것은 스핀-궤도-토크라고 불리는 물리적 효과로 가능하다. 이 효과에서 도체를 흐르는 전류는 도체의 가장자리에서 반대되는 자기 모멘트 (스핀)로 전자를 축적하게 된다. 전자 스핀은 차례로 자기장을 생성하여 근처의 자성 재료에 있는 원자가 자기 모멘트의 방향을 변경하게 한다. 새로운 연구에서 과학자들은 이 과정이 어떻게 상세히 그리고 얼마나 빨리 진행되는지 조사했다. 그 결과는 최근 네이쳐 나노테크놀로지 (Nature Nanotechnology) 저널에 발표되었다. 연구원들은 인접한 백금 와이어를 통해 흐르는 전류 펄스를 사용하여 직경이 500 나노 미터인 코발트 도트의 자화를 뒤집었다. 이 과정에서 그들은 PSI의 스위스 광원에서 생성된 강하게 초점을 맞춘 X-선에 코발트 점을 노출 시켰다. X-선은 25 나노 미터의 공간 분해능으로 연속적으로 점을 스캔했다. 특정 점에서 도트가 X 선을 얼마나 강하게 흡수하는지는 국부적인 자화 방향에 달려있었다. 이 방법으로 코발트 도트 내부의 자화의 2 차원 이미지를 얻었으며 전류 펄스가 점진적으로 변화함에 따라 볼 수 있었다. 따라서 연구원들은 자화 반전이 최근에 연구된 다른 기술보다 훨씬 빠른 1 나노 초 이내에 일어 났음을 관찰할 수 있었다. 또한 이제 자화 반전이 언제 어디에서 시작되고 어디에서 끝나는지 실험 파라미터에 기초하여 예측할 수 있다. 다른 기술에서는 반전도 전류에 의해 구동되지만 반전의 타이밍에 큰 변화를 일으키는 재료의 열 변동에 의해 촉발된다. 연구팀은 자화 반전의 품질 저하를 관찰하지 않고 20MHz의 주파수에서 코발트 도트를 통해 최대 1 조개의 반전 펄스를 보냈다. 벨기에 루벤의 IMEC 연구 센터에서 이 기술의 상업적 실현을 연구하고 있다. 첫 번째 단계에서 연구자들은 반전 작업을 더 빠르고 더 작은 전류로 만들기 위해 재료를 최적화하려고 한다. 하나의 추가적인 가능성은 코발트 도트의 형상을 개선하는 것이다. 지금은 원형이지만 타원이나 다이아몬드와 같은 다른 모양은 자화 반전을 더욱 효율적으로 만들 수 있다. 자기 RAM은 다른 것들 중에서도 컴퓨터를 부팅할 때 운영 체제가 저장될 수 있다. 관련 프로그램은 전원이 꺼진 경우에도 작업 메모리에 남아 있습니다 |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017003039 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 자기, 코발트 도트, 스핀, 데이타 저장, 메모리 2. magnetic, cobalt dot, spin, data storage, memory |