IBM 과 독일의 자유 전자 레이저 센터 (German Center for Free - Electron Laser Science : CFEL) 의 과학자들은 세계에서 가장 작은 자기 데이터 저장 유닛 (Magnetic Data Storage Unit) 을 개발하는데 성공했다고 발표했습니다. 이 저장 유닛은 1 byte (8 bit) 의 정보를 저장하는데 불과 96 개의 원자로 성공시켰다는 것입니다.
오늘날 현재의 주요 자기 저장 장치인 하드 디스크들이 1 byte 의 정보를 저장하는데 5억개 이상의 원자를 필요로 한다는 것을 생각해보면 꽤 놀라운 기술이라고 할 수 있습니다. IBM 과 독일의 막스 플랑크 연구소를 비롯한 여러 연구기관들이 모인 CFEL 은 나노미터 단위의 데이터 저장 기술을 개발하는데 서로 협력해 왔습니다.
특히 원자 단위의 저장 기술 개발을 위해 이들은 STM (Scanning Tunneling Microscope) 기술을 최대한 활용하여 비슷한 원리로 데이터를 쓰고 읽어들이는 방법을 고안했습니다. 또 연구진들은 이 연구에서 현재의 하드 디스크에 이용되는 Ferromagnetism 과는 다른 Antiferromagnetism 이라는 새로운 형태의 자기형태를 응용했습니다. 그 결과 불과 작은 수의 원자로 작동하는 자기 저장 유닛을 개발하는데 성공한 것입니다.
하지만 현재 개발된 STM 기반 데이터 기술은 영하 268 도에서만 안정적으로 작동할 수 있는 문제가 있습니다. 연구진들은 데이터 저장에 쓰이는 원자의 수를 200 개 정도로 증가시켜 상온에서도 작동시킬 수 있는 기술을 개발 중입니다.
이와 같은 기술이 실제 상용화 되는 것은 매우 먼 미래가 되겠지만 이와 같은 기초 연구는 앞으로의 기술 개발에 매우 중요한 정보들을 제공할 것으로 생각합니다.
이 연구 결과는 Science (2012 년 1월 13일) 에 기재되었습니다.
Journal Reference:
S. Loth, S. Baumann, C. P. Lutz, D. M. Eigler, A. J. Heinrich. Bistability in Atomic-Scale Antiferromagnets.Science, 2012; 335 (6065): 196 DOI:10.1126/science.1214131
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