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10나노미터보다 작은 영역에 데이터를 그릴 수 있는 길 열렸다.

박영재 기자 | 기사입력 2022/09/26 [09:45]

10나노미터보다 작은 영역에 데이터를 그릴 수 있는 길 열렸다.

박영재 기자 | 입력 : 2022/09/26 [09:45]

【브레이크뉴스 포항】박영재 기자=10나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m)보다 작은 영역에 마음껏 데이터를 그릴 수 있는 길이 열렸다. 

 

▲ (왼쪽) 탐침의 힘을 이용한 데이터 저장, (오른쪽) 10nm 이하 너비로 그려진 데이터 저장 영역.   © 포스텍


POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)은 물리학과 이대수 교수, 숭실대 물리학과 박세영 교수, 서울대 IBS 강상관계 물질 연구단 이지혜 박사 공동연구팀이 뾰족한 탐침으로 ‘콕’ 찍어 데이터를 빽빽하게 저장하는 방법을 제시했다고 26일 밝혔다. 이번 성과는 약한 자극으로도 성질이 쉽게 바뀌는 준안정 상태의 물질을 이용한 성과다.

  

POSTECH에 따르면 준안정 상태의 강유전체인 칼슘티타네이트(CaTiO₃) 박막은 탐침으로 살짝 누르기만 해도 물질의 분극방향이 바뀐다. 100나노뉴턴(nN)의 아주 약한 힘이면 충분하다. 연구팀은 이 힘으로 분극 전환 영역의 너비를 10nm보다 작게 만드는 데 성공, 데이터 저장 용량을 획기적으로 높일 가능성을 찾았다. 영역의 크기를 작게 할수록 하나의 물질에 더 많은 데이터를 담을 수 있기 때문이다.

  

박막 위에 탐침으로 데이터 저장 영역을 그려낸 결과, 저장 용량이 1테라비트(Tbit)/cm²까지 늘어났다. 다른 물질로 탐침 기반 저장 방법을 제시했던 기존 연구 결과(0.11Tbit/cm²)보다도 10배나 높다. 전기장을 이용한 데이터 저장법과 달리, 탐침을 이용한 방법은 적은 힘만을 사용하기 때문에 소자에 가해지는 부담도 적다.

  

이 연구성과는 안정적이지 않은 준안정 상태에서 물질이 오히려 더 높은 성능을 낸다는 사실을 입증한 흥미로운 결과로 주목받는다. 향후 집적도와 효율을 높인 차세대 전자소자에 활용이 기대된다.

  

한편, 물리학계의 권위지 중 하나인 ‘피지컬리뷰레터스(Physical Review Letters)’에 최근 게재된 이 연구는 기초과학연구원, 한국연구재단 선도연구센터, 기초과학연구소, 기초연구사업, 대학중점연구소 지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 

 

<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

 

 It opens the way for data plotting on an area smaller than 10 nanometers.

 

Foreign artist Frank Holzenburg, who has tens of thousands of SNS followers, drew attention by drawing a lively picture smaller than a fingernail. As if drawing a small picture on paper, a path was opened to draw data freely in an area smaller than 10 nanometers (nm, 1 nm = 1 billionth of a meter).

 

  POSTECH (Pohang University of Science and Technology, President Kim Moo-Hwan) A joint research team led by Professor Dae-Soo Lee of the Department of Physics, Professor Se-Young Park of the Department of Physics at Soongsil University, and Dr. This is the result of using a substance in a metastable1) state, whose properties change easily even with a weak stimulus.

 

  Calcium titanate (CaTiO₃) thin film, which is a metastable ferroelectric2), changes the direction of polarization3) of the material just by pressing it lightly with a probe. A very weak force of 100 nanonewtons (nN) is sufficient. The research team succeeded in making the width of the polarization switching region smaller than 10 nm with this force, and found the possibility of dramatically increasing the data storage capacity. This is because the smaller the size of the region, the more data can be stored in one material.

 

  As a result of drawing the data storage area with a probe on the thin film, the storage capacity was increased to 1 terabit (Tbit)/cm². It is 10 times higher than the previous study (0.11Tbit/cm²) that suggested a probe-based storage method with other materials. Unlike the data storage method using the electric field, the method using the probe uses only a small force, so the burden on the device is also small.

 

  This research result is attracting attention as an interesting result that proves that materials perform higher in an unstable metastable state. It is expected to be used in next-generation electronic devices with improved integration and efficiency in the future.

 

  Meanwhile, this research, which was recently published in 'Physical Review Letters', one of the prestigious journals in the physics world, is based on the Basic Science Research Institute, the National Research Foundation's Leading Research Center, the Basic Science Research Center, the Basic Research Project, and the University Focused Research Institute support project. This was done with the support of

편집국장 입니다. 기사제보:phk@breaknews.com
 
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