전자 1개씩만 이동시키는 인듐 원자선 발견

기초과학硏 원자제어연구단
“단전자 소자로 기기 소형화 가능”

국내 연구진이 전자를 1개씩만 이동시키는 1나노미터(㎚=10억분의 1m) 폭의 인듐 원자선을 찾아냈다. 이를 활용해 하나의 전자로 1비트의 정보를 처리하는 단전자 소자를 구현하면 전자기기의 소형화를 앞당길 것으로 기대된다.

8일 미래창조과학부에 따르면 기초과학연구원의 원자제어 저차원전자계 연구단은 이런 내용의 성과를 과학잡지 사이언스에 9일자로 게재했다. 인듐 원자로 형성된 원자선은 영하 150도 이상일 때 전류가 통하는 도체의 성격을 갖지만, 이하에서는 부도체의 특성을 띤다. 연구단은 인듐 원자가 안정적으로 원자선 형태로 자리 잡을 수 있도록 500도 이상 고온에서 실리콘 기판에 인듐을 뿌렸고, 인듐 원자가 기판 위에서 사슬처럼 엮인 폭 1㎚ 이하의 원자선을 형성하는 사실을 확인했다. 연구단은 나아가 원자선에 전류가 흐르면 원자사슬 양끝 사이 형성된 좁은 경계공간인 ‘솔리톤’에 전자 1개만이 갇히고, 솔리톤을 이동시키면 전자도 따라서 움직이는 현상도 발견했다.

연구단을 이끄는 염한웅(사진) 단장은 “단전자 소자는 전자기기 소형화의 고질적 과제인 전력소비와 발열문제를 해결할 대안으로 주목받고 있다”고 말했다.

황계식 기자 [e-mail]