이차원 자성체를 활용한 스핀트로닉스

Abstract

최근 자기적 성질을 가진 반데르발스 이차원물질들이 발견되면서, 이차원 자성체에서 나타나는 저차원 자성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 나아가, 이차원 자성체를 활용한 스핀트로닉스 소자도 많이 구현되었다. 저차원 자성 연구와 스핀소자 개발을 위해 기존에 많이 활용된 자성 초박막에 비해, 이차원 자성체들은 몇 가지 고유한 특성과 장점이 있다. 이차원 자성체와 다양한 성질의 이차원물질 간 이종접합구조나 비틀림 격자구조 제작을 통해 여러 자기적 특성들을 변조시키는 계면 공정이 가능하다. 뿐만 아니라, 층간 약한 상호작용으로 인해 기존 자성박막과는 상이한 스핀 수송 현상이 나타날 것을 기대할 수 있다. 본 해설논문에서는 이차원 자성체를 활용한 스핀트로닉스(스핀밸브, 자기터널접합, 전압제어 스핀 소자, 스핀필터 소자, 스핀-궤도 토크 소자 등)의 최근 대표적 연구 결과들에 대해 소개하고자 한다.