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Jul 26, 2023

반강자성체의 데이터를 읽는 새로운 방법으로 컴퓨터 메모리로 활용 가능

2023년 8월 14일 이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

2023년 8월 14일

이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

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교정하다

난양 기술 대학교, 난양 기술 대학교

싱가포르 난양기술대학교(NTU Singapore) 조사관이 이끄는 과학자들은 컴퓨터가 정보에 빠르게 접근할 수 있게 하고 기존 재료의 한계를 우회할 수 있는 고속 메모리 칩용 대체 재료를 개발하는 데 상당한 진전을 이루었습니다.

그들은 반강자성체라고 알려진 이러한 대체 물질에 저장된 이전에는 읽기 어려웠던 데이터를 이해할 수 있는 방법을 발견했습니다.

연구자들은 반강자성체가 실리콘으로 만들어진 전통적인 것보다 잠재적으로 더 에너지 효율적이기 때문에 컴퓨터 메모리 칩을 만드는데 매력적인 재료라고 생각합니다. 반강자성체로 만든 메모리 칩은 특정 자성 재료로 만든 칩에 내재된 크기 및 속도 제약이나 손상 문제를 겪지 않습니다.

컴퓨터 데이터는 1과 0의 문자열로 구성된 코드로 저장됩니다. 현재 반강자성체에 숫자 1 또는 0을 나타낼 수 있도록 구성하여 데이터를 "기록"하는 방법이 있습니다.

그러나 과거에는 물질이 어떤 숫자로 코딩되었는지 알아낼 수 있는 실용적인 방법이 없었기 때문에 연구자들은 반강자성체에서 이 데이터를 "읽는" 것이 어려운 것으로 판명되었습니다.

이제 NTU 물리 및 수학 과학부(SPMS) 부교수 Gao Weibo가 이끄는 과학자들이 해결책을 찾았습니다.

2023년 6월 네이처(Nature) 온라인판에 발표된 그들의 실험 결과에 따르면, 우주 공간의 추위에 가까운 초저온에서 반강자성체를 통해 전류를 흘려보내면 고유한 전압이 측정되는 것으로 나타났습니다.

이 전압이 양인지 음인지에 따라 과학자들은 반강자성체가 1 또는 0으로 코딩되었는지 알아낼 수 있었습니다. 그러면 물질에 저장된 데이터를 읽을 수 있습니다.

"우리의 발견은 물질이 취할 수 있는 두 가지 상태를 구별할 수 있게 함으로써 반강자성체에 저장된 데이터를 읽는 간단한 방법을 제공합니다"라고 Gao 교수는 말했습니다. "이 발견은 미래에 컴퓨터 메모리에 반강자성체를 사용하는 연구를 발전시킵니다."

RAM(Random Access Memory)이라고도 하는 컴퓨터 메모리용 칩은 컴퓨터에서 소프트웨어를 열고 문서를 편집하는 등 데이터에 빠르게 액세스하는 데 사용됩니다.

반강자성체로 만든 메모리 칩은 1과 0 상태 사이를 약 100배 빠르게 변경할 수 있기 때문에 강자성체라고 불리는 자성체로 만든 메모리 칩보다 데이터를 더 빠르게 저장하고 변경할 것으로 예상됩니다. 이는 리소스 집약적인 컴퓨팅 작업에 유용합니다.

이스라엘의 Weizmann Institute of Science, 일본의 국립재료과학연구소, 중국의 Chongqing University의 연구원들도 NTU가 주도하는 연구에 기여했습니다.

연구 결과는 상당한 지적, 사회적 영향을 미치는 학제간 연구에 대한 NTU 2025 전략 계획의 핵심 초점을 예시합니다.

컴퓨터 메모리는 전통적으로 실리콘 마이크로칩으로 구성됩니다. 그러나 지난 수십 년 동안 연구자들은 코발트와 철의 합금으로 만든 강자성체라는 자성 재료를 메모리 칩에 사용하는 방법을 연구해 왔으며 현재는 인공 지능과 우주 응용 분야에 사용됩니다. 이는 부분적으로 강자성 칩이 실리콘 칩보다 에너지 효율적이기 때문입니다.