| 초록 |
스핀전자공학(spin electronics 혹은 spintronics)은 재료에서 다양한 스핀의존현상의 발견과 이를 이용하는 참신한 응용개념의 제안으로 새롭게 등장하여 빠르게 발전하고 있는 연구분야이다. 전자의 스핀을 무시하는 기존의 전자공학과 달리 스핀전자공학은 전자의 스핀과 전하를 동시에 활용하는 신개념의 양자전자소자의 실행 가능성을 탐구한다. 자성반도체는 자성과 반도체 물성을 동시에 구현하는 물질로서 단일 재료에 전하와 스핀 자유도를 함께 지니고 있는 까닭에 유망한 스핀전자공학용 소재이다. 가장 대표적인 자성반도체는 diluted magnetic semiconductor (DMS)이다. DMS는 임자 반도체의 몇몇 원자들을 자성 원소로 치환함으로써 만들어진다. 특히 III-V형 DMS인 GaMnAs와 같은 강자성 DMS의 합성과 이를 이용한 스핀주입현상의 확인은 강자성 DMS에 대한 관심을 심화, 확대시키고 있다. 현재 이 분야에서 가장 중요한 이슈 중의 하나는 상온에서 안정되게 강자성을 나타내는 상온 강자성 반도체의 개발이다. 이러한 관점에서 GaMnN, CdGeMnP2, TiO2 등에서 상온 강자성의 발견은, 아직은 이들 물질에서 강자성 형성 원인과 기구에 대한 논의가 분분하지만, 강자성 DMS 합성과 더불어 DMS에서 강자성 형성 기구에 대한 연구를 촉발시키고 있다. 이 강연에서는 DMS를 중심으로 자성반도체의 국내외 연구동향을 소개하고 향후 전망을 논의하고자 한다. |
