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2018년 5월 10일 목요일

원자 만큼 작은 데이터 저장 기술



(In the experiment, the researchers sandwiched two atomic layers of CrI3 between graphene contacts and measured the electron flow through the CrI3. Credit: Tiancheng Song)


 현재 데이터 저장 기술은 나노미터 크기로 작아진 상태입니다. 더 많은 데이터를 기록하기 위해서는 결국은 분자나 원자 단위까지 작아져야 하지만, 이 정도 크기에 기록을 안정적으로 보관할 뿐 아니라 빠르게 기록하고 읽는 일은 쉽지 않은 과제입니다. 그럼에도 차세대 저장 장치에 대한 강력한 수요 때문에 세계의 여러 대학과 기업에서 이를 연구하고 있습니다. 


 워싱턴 대학의 연구팀은 chromium tri-iodide (CrI3) 분자 시트를 그래핀 사이에 넣어 불과 4층에 달하는 구조물을 만들고 여기에 전자의 스핀을 이용한 데이터 저장 기술을 시연해 보였습니다. 각각의 스핀은 작은 자석과 같고 그 방향이 0과1의 상태를 이야기할 수 있기 때문입니다. 


 흥미로운 사실은 이 CrI3 분자 시트를 여러 층으로 만들어 0/1 이상의 상태를 표현할 수 있다는 것입니다. 두 개의 분자 시트의 전자 스핀은 같은 방향일수도 있고 반대 방향일수도 있습니다. 이를 3,4 층으로 만들면 매우 다양한 상태를 표시할 수 있어 분자 기록 밀도를 높일 수 있습니다. 


 결국 언젠가는 이렇게 분자단위 기록이 가능해져야 하겠지만, 아직은 기초 연구 단계인것도 사실입니다. 여러 경쟁적인 기술이 서로의 장점을 홍보하고 있지만, 실제 저장 장치로 개발되기 위해서는 대량 생산이 가능할 뿐 아니라 경제적이어야 하고 신뢰도와 내구성, 속도 등 여러 가지 조건을 만족시켜야 합니다. 따라서 분자 저장 장치가 등장하는 것은 최소한 당분간은 어려울 것입니다. 그래도 이런 기초 연구가 있어 미래에 제품이 개발될 수 있는 것이죠. 


 현재의 플래시 기반 SSD나 혹은 기존의 하드디스크를 대체할 새로운 저장장치 기술이 어떤 것이 될지는 아무도 모릅니다. 분명한 것은 수요가 매우 크기 때문에 어려움이 있지만, 언젠가는 해답을 찾아낼 것이라는 점입니다. 


 참고 


"Giant tunneling magnetoresistance in spin-filter van der Waals heterostructures" Science (2018). science.sciencemag.org/lookup/ … 1126/science.aar4851

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