Spin Information Laboratory

에너지학과(겹) 최경민

스핀 정보 연구실(Spin Information Laboratory)은 에너지학과에 속해 있으며, 스핀트로닉스와 관련된 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 주요 연구 분야로는 스핀트로닉스, 스핀-궤도 토크, 스핀-열전자학, 자기 이방성, 그리고 광학적 스핀-궤도 토크가 있습니다. 연구실은 최근 3년간 다수의 논문을 발표하였으며, 특히 2021년에는 InAs 양자 우물층에서 Rashba-Edelstein 효과에 의해 구동되는 스핀 축적 및 스핀-궤도 토크의 직접 관찰, 펄스 스핀-궤도 토크에 의해 구동되는 자화 벡터의 시간 분해 측정, PtMn 및 IrMn의 반강자성 금속의 자화 동역학 등 다양한 연구 성과를 이루었습니다. 또한, 마그네틱램(Magnetic Random Access Memory)과 같은 특허를 보유하고 있으며, 다양한 산업체와의 협력을 통해 연구 성과를 상용화하고 있습니다.

Spintronics

Spin-orbit torque

Optical spin-orbit torque

대표 연구 분야

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스핀-궤도 토크 기반 자성 메모리 소자 개발

스핀 정보 실험실은 스핀-궤도 토크(SOT)를 이용한 자성 메모리 소자의 개발에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 이 연구는 스핀-궤도 토크 효과를 이용하여 자료의 저장과 삭제를 효율적으로 수행할 수 있는 메모리 소자를 구현하는 것을 목표로 합니다. 특히, 강자성층과 비자성층을 포함하는 이종구조에서 스핀-궤도 토크를 원활하게 발생시키기 위해 다양한 물질 조합과 구조적 설계를 탐구하고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 저전력, 고속 메모리 기술의 개발에 기여할 수 있습니다.

광학적 스핀-궤도 토크를 이용한 스핀 물리 연구

광학적 스핀-궤도 토크(OSOT)를 활용한 스핀 물리 연구는 스핀 정보 실험실의 또 다른 주요 연구 분야입니다. 이 연구는 광학 펄스를 이용하여 자성체 내에서 스핀-궤도 토크를 유도하고, 이를 통해 자화 벡터의 동역학을 실시간으로 측정하는 것을 목표로 합니다. 이러한 방식은 비접촉식으로 고속 스핀 조작이 가능하며, 자성 재료의 특성을 정밀하게 분석하는 데 유용합니다. 특히, 광학적 방법을 통해 스핀파의 코히런트한 여기를 유도하고, 스핀-전자-포논 상호작용을 연구함으로써 스핀트로닉스 영역의 새로운 가능성을 모색하고 있습니다.

주요 논문

발행물 전체보기

Direct observation of spin accumulation and spin-orbit torque driven by Rashba-Edelstein effect in an InAs quantum-well layer

Won-Bin Lee, Seong Been Kim, Kyoung-Whan Kim, Kyung-Jin Lee, Hyun Cheol Koo, Gyung-Min Choi

Physical Review B, 2021

Time-resolved measurement of magnetization vectors driven by pulsed spin–orbit torque

Young-Gwan Choi, Gyung-Min Choi

Applied Physics Letters, 2021

Magnetization dynamics of antiferromagnetic metals of PtMn and IrMn driven by a pulsed spin-transfer torque

Kyuhwe Kang, Won-Bin Lee, Dong-Kyu Lee, Kyung-Jin Lee, Gyung-Min Choi

Applied Physics Letters, 2021