주민규 교수, 2차원 텅스텐 셀레늄 재료서 스핀 변동 제어 가능성 보고
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2023-09-05
신소재물리전공 주민규 교수는 바나듐이 들어간 텅스텐 셀레늄 다층재료에서 무작위 스핀 전신 잡음을 관측하고, 이를 활용해 진성 난수 발생기와 미래 확률 기반 컴퓨터의 단위 소자로 응용할 수 있다는 연구결과를 발표했다.
이번 연구는 주민규 교수가 성균관대 기초과학연구단 이영희 단장, Dinh Loc Duong 교수팀과 함께 수행했다. 네이처 자매지인 전자 분야 권위지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics, IF=34.3)에 8월 10일 온라인으로 게재됐다.
(논문명: Electrically tunable magnetic fluctuations in multilayered vanadium-doped tungsten diselenide)
이번 연구는 수직 이종접합 소자를 제작해 넓은 온도 범위에서 동작하는 스핀 전신 잡음을 관측했다는 의미가 있다. 이를 통해 전기장 변조를 통한 무작위 전신 잡음(RTN)의 주파수 변화와 자기저항 변동 크기 변화를 보고했다.
일반적으로 RTN은 나노 스케일의 작은 반도체 소자와 소수 결함에서 발현되며, 주로 박막의 품질이나 소자 신뢰성 평가·예측에 사용된다. 뇌의 뉴런 신호 전달 모습과 유사한 스파이크(Spike) 신호를 확률 기반 RTN 신호로 모방할 수 있기 때문에 미래 신경 모방 컴퓨팅과 뉴런 네트워크 연구 기회를 제공할 것이라고 연구팀은 설명했다.
주 교수는 “이번 연구 결과는 2차원 자성 재료를 활용한 신경 모방 메모리와 확률 컴퓨팅 기반 미래 컴퓨터의 기초 단위 소자, 양자 보안에 사용될 수 있는 진성 난수 발생기에 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.