홋카이도대학의 고가 타카유키 준교수의 연구그룹은 고베대학, 게이오기주쿠대학, NTT와 공동으로 전류로 흐르는 전자를 스핀 상태에 따라 체에 걸리는 방법을 개발했습니다.전자가 가지는 스핀을 이용한 디바이스의 개발의 길을 크게 넓힐 것이다.
현재의 컴퓨터에 사용되고 있는 반도체 디바이스는 전자가 가지는 전하라고 하는 성질, 이른바 마이너스의 전기를 이용해 동작하고 있습니다.그러나 이 방식에서는 성능 향상의 한계가 다가오고 있습니다.이것을 타개하는 길로서 전자가 가지는 또 다른 성질인 스핀을 사용하는 방법이 검토되고 있습니다.보통은 반도체도 포함해 대부분의 물질 중에서, 좌회전과 우회전의 전자는 쌍을 이루고 스핀의 성질을 상쇄한 상태로 존재합니다.스핀을 이용한 반도체 디바이스의 실현에는 이들을 떼어내 스핀의 성질을 부활시키는 것이 필수적입니다.
이번 연구의 목적은 스핀의 성질을 부활시키는 스핀 생성이 일어나는 조건을 이론적으로 예측하는 것입니다.이를 위해 상정한 것은 인듐, 비소 등으로 생긴 배합이 다른 2종류의 반도체를 교대로 5층 겹치는 것으로, 흐르는 전자를 함정처럼 갇히는 작용이 있는 소자입니다.여기에 갇힌 전자에 자기를 걸어 두 종류의 스핀을 선별할 수 있다는 것을 이론적으로 밝혔다.
이렇게 나타나는 전자의 스핀을 활용하는 것이 차세대 반도체 디바이스 개발의 열쇠가 될 것으로 생각되고 있으며, 향후 컴퓨터의 성능 향상의 원동력이 될 것으로 기대되고 있습니다.그러나 이번 연구는 이론적으로 스핀 선별의 방법을 예측하는데 성공한 것에 지나지 않고, 향후는 실험 레벨에서 실현될 것을 기다릴 것이다.
