국내연구진, 전자 한 개씩 흘려보내는 원자전선 발견

기초과학연구원 '원자제어 저차원전자계 연구단' 염한웅(사진) 단장팀은 전자를 하나씩 이동시키는 '나노 인듐 원자 전선'을 찾아냈다고 8일 밝혔다.

일반적인 전선은 전기가 흐르는 도체로 만든다. 연구진이 찾아낸 나노 인듐 원자 전선은 폭이 1나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m)인 부도체 전선이다.

연구진은 500도 이상의 고온에서 실리콘 표면에 인듐을 뿌리면 인듐 원자가 사슬 모양으로 규칙적으로 엮이면서 폭이 1nm 이하인 원자 전선이 되는 것을 알아냈다. 이 원자 전선은 영하 150도 이하에서 부도체의 성질을 갖는다.

연구진은 인듐 원자 전선에서 전자를 하나씩 원하는 방향으로 흘려보낼 수 있다는 사실도 알아냈다. 도체 전선은 한꺼번에 많은 전자를 흘려보내는 것과 다른 특성을 갖는 것이다.

하나의 전자로 1비트의 정보를 처리하는 소자를 만들면 지금까지 수십 개의 전자가 수행하던 작업을 하나의 전자가 대신할 수 있게 된다. 염 단장은 “전력 소비와 발열이 줄어드는 만큼 집적회로를 소형화하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 연구결과는 학술지 ‘사이언스(Science)’에 게재됐다.