스핀-궤도 토크 기반 자구벽 다수결 소자

Abstract

본 연구에서는 새로운 스핀 기반의 논리 소자인 자구벽 다수결 소자를 제안하였다. 수직 이방성을 가진 십자가 구조에 자구벽을 형성시키고, 전류를 흘려주어 자구벽 이동 기반의 다수결 게이트를 구동하였으며, 이를 이용하여 논리곱 (AND), 논리합(OR), 부정 논리곱(NAND), 부정 논리합(NOR)의 논리 연산이 모두 가능함을 시뮬레이션을 통해 증명하였다. 제안된 논리소자는 실험적으로도 검증하고자 하였으며, 이 때 물질특성인 잘로신스키-모리야 상호작용 및 전류에 의한 외르스테드 자기장이 소자 오작동을 일으킬 수 있음을 발견하였다. 본 연구 결과는 자구벽 소자가 메모리뿐만 아니라 논리소자로도 사용 가능함을 보여주며, 따라서 자구벽 이동 제어 기술이 프로세싱 인 메모리(processing-in-memory) 컴퓨팅의 핵심기술로 사용될 수 있음을 시사한다.