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[IT뉴스]KAIST, 마인츠대와 '마그논 3차원' 제어 규명

온카뱅크관리자

2025-05-22 09:27:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">마그논·솔리톤 간 상호작용 설명 모델 연구</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="5S5G0RSgsi">
          <p contents-hash="c86fcffbb2e8e6fffbfa159bb670eb7abd14447ee4b04d4f4305d5f62d6356c1" dmcf-pid="1v1HpevaDJ" dmcf-ptype="general"> [이데일리 강민구 기자] 전류없이 자석으로 정보 전달이 가능한 마그논(스핀파)으로 처리하는 마그논 홀 효과는 지금까지 2차원 평면에서만 가능하다고 알려져 있다. 마그논이 3차원 공간에서 활용가능하다면 자유롭게 설계해 인간 뇌 정보와 같이 차세대 뉴로모픽(뇌 모사형) 연산 구조 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다. 국제 공동연구진이 그 가능성을 제시했다.</p>
          <p contents-hash="972913cae9d2142279ffd6ac153be2064aa238a1bafe29ae378135a9d7d49a6d" dmcf-pid="t9M6il9HEd" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST)은 김세권 물리학과 교수가 리카르도 자르주엘라 독일 마인츠대 박사와 복잡한 자석 구조(쩔쩔맴 자성체) 내에서 마그논(스핀파)과 솔리톤(스핀들의 소용돌이)의 상호작용이 단순하지 않고 복잡하게 설명된다는 사실을 밝혀냈다고 22일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cccaf7e7aeadf3e2739c69dcc8112a15730d74a8600686ca8f401e984458f2fd" dmcf-pid="F2RPnS2Xse" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김세권 물리학과 교수(왼쪽)와 리카르도 자르주엘라 박사(오른쪽).(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/Edaily/20250522092107527ntnd.jpg" data-org-width="583" dmcf-mid="ZYneNY6FOn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/Edaily/20250522092107527ntnd.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김세권 물리학과 교수(왼쪽)와 리카르도 자르주엘라 박사(오른쪽).(사진=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="f975cba27d4ad9b5cfe3598c252fd88ea64e02c5241e30466ca53d814a451a4e" dmcf-pid="3VeQLvVZrR" dmcf-ptype="general">
           전자의 움직임처럼 정보를 전달할 수 있는 마그논(스핀 파동)은 전류를 쓰지 않고 정보를 전달해 열이 나지 않는 차세대 정보 처리 기술로 주목받고 있다. 지금까지의 마그논 연구는 스핀들이 한 방향으로 가지런히 정렬된 단순한 자석에서만 이뤄졌고 이를 설명하는 수학도 비교적 단순한 ‘가환(Abelian) 게이지 이론’이었다. 
          </div>
          <p contents-hash="add157605c0ac6da4c5d50110f67fa25c1d5f3cd2ccfd6c51bdc9488119f039b" dmcf-pid="0fdxoTf5mM" dmcf-ptype="general">연구팀은 쩔쩔맴 자성체와 같은 복잡한 스핀 구조에서는 마그논이 여러 방향에서 복잡하게 상호작용하고 얽히며 이 움직임은 기존보다 한 차원 높은 수학인 ‘비가환 게이지 이론’을 적용해 입증했다.</p>
          <p contents-hash="27fd4367139033d92a2ed1d831f398be159cf39fb5fdf7812f96615102ee3447" dmcf-pid="p4JMgy41rx" dmcf-ptype="general">연구는 향후 마그논을 이용한 저전력 논리소자 등에 응용될 수 있는 가능성을 제시해 미래 정보기술의 판도를 바꿀 수 있음을 알려줬다.</p>
          <p contents-hash="69b18ec8739f7895af0e1ffe69070f0ba48e06fc0404ed4a8945571c3a42ecac" dmcf-pid="U8iRaW8twQ" dmcf-ptype="general">기존 선형 자성체에서는 자기 상태를 나타내는 값(질서 변수)이 벡터로 주어지며, 이에 기반한 마그노닉스 연구에서는 마그논이 스커미온과 같은 솔리톤 구조에서 이동할 때, U(1) 가환 게이지장이 유도된다고 해석됐다.</p>
          <p contents-hash="bec64f5ebd8fb0d408a16ccb772b3364a0f438a965d00e7c22c560b7664cb696" dmcf-pid="u6neNY6FEP" dmcf-ptype="general">하지만 연구팀은 이번 연구를 통해, 쩔쩔맴 자성체에서는 질서 변수가 단순한 벡터가 아닌 쿼터니언(quaternion)으로 표현돼야 하며, 그 결과 마그논이 느끼는 게이지장도 단순한 U(1) 가환 게이지장이 아닌 SU(3) 비가환 게이지장이 된다고 분석했다.</p>
          <p contents-hash="c746ab7273a2a2cca31d2a487077a62286b1ba810768a0140c5d976196ed964b" dmcf-pid="7PLdjGP3w6" dmcf-ptype="general">김세권 교수는 “쩔쩔맴 자성체의 복잡한 질서 속에서 발생하는 마그논의 동역학을 설명할 수 있는 강력한 이론적 틀을 제시했다”며 “비가환 마그노닉스를 제시해 양자 자성 연구 전반에 영향을 줄 수 있는 개념적 전환점이 될 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="5b99e6e35032ebcfc2c74bc0b1eb8bef495bbebdea7cc0d0799fcde26782c2fc" dmcf-pid="zHUFBoHEw8" dmcf-ptype="general">연구 결과는 물리 분야 국제 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)’에 지난 6일자로 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="64002dc1a356e69dbed6241e9d61fd6ee8a3ae8d1b5b12859ffb246588906cd1" dmcf-pid="qXu3bgXDs4" dmcf-ptype="general">강민구 (science1@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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