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스튜어트 파킨

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목차

1. 개요

스튜어트 파킨은 잉글랜드 출신의 물리학자이다. 케임브리지 대학교에서 학위를 받았으며, IBM 펠로우를 역임했다. 자기 다층 박막에서 진동하는 층간 결합 현상을 발견하고, 자기 터널 접합을 개선하여 고성능 자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 개발에 기여했다. 스핀트로닉스 분야를 개척하고, 레이스트랙 메모리를 제안하는 등 첨단 센서, 메모리, 논리 응용 분야의 연구를 수행했다. 제임스 C. 맥그래디 신소재상, 밀레니엄 기술상, 킹 파이살 국제상 등을 수상했으며, 왕립 학회, 미국 국립 과학원 등 여러 학술 단체의 회원으로 활동하고 있다.

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스튜어트 파킨 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
막스 플랑크 미세구조 물리학 연구소의 스튜어트 S. P. 파킨
막스 플랑크 미세구조 물리학 연구소의 스튜어트 S. P. 파킨
출생 이름Stuart Stephen Papworth Parkin
출생일1955년 12월 9일 (세)
출생지왓퍼드, 잉글랜드
국적영국
모교케임브리지 대학교
알려진 업적스핀트로닉스 물질에 대한 발견으로 하드 디스크의 데이터 밀도를 1000배 증가시킴.
경주로 메모리 (RTM)
분야재료 과학
스핀트로닉스
직장막스 플랑크 미세구조 물리학 연구소
할레-비텐베르크 대학교
스탠퍼드 대학교
IBM 리서치
수상
수상 내역유로피직스 상 (1997)
훔볼트 연구상 (2004)
드레스덴 바르크하우젠 상 (2009)
IUPAP 자기상 및 넬 메달 (2009)
데이비드 애들러 강연상 (2012)
폰 히펠 상 (2012)
스완 메달 및 상 (2013)
밀레니엄 기술상 (2014)
킹 파이살 상 (2021)
클래리베이트 인용 영예상 (2023)
APS 메달 (2024)
드레이퍼 상 (2024)

2. 생애 및 교육

잉글랜드 왓퍼드 출신으로[6] 케임브리지 대학교에서 학사 및 박사 학위를 취득했다. 1982년 IBM에 입사하여 연구 경력을 시작했으며, 1999년에는 IBM 펠로우로 임명되었다.[7]

2. 1. 초기 생애 및 교육

잉글랜드 왓퍼드 출신으로[6], 1977년 케임브리지 대학교 트리니티 칼리지에서 학사 학위를 받았다. 1979년에는 같은 대학에서 연구원으로 선출되었으며, 같은 해 케임브리지 대학교 캐번디시 연구소에서 박사 학위를 취득했다.

2. 2. IBM 연구원 경력

1982년 IBM에 기업 연구원으로 입사하며 연구 경력을 시작했다.[1] 2000년에는 왕립 학회 회원으로 선출되었다.[1] 2007년에는 싱가포르 국립 대학교, 국립 대만 대학교 객원 교수, 유니버시티 칼리지 런던 명예 객원 교수로 임명되었다.[1]

2. 3. 학계 경력

2000년 왕립 학회 회원으로 선출되었다. 2007년에는 싱가포르 국립 대학교, 국립 대만 대학교 객원 교수, 유니버시티 칼리지 런던 명예 객원 교수로 임명되었다. 2014년부터 막스 플랑크 미세구조 물리학 연구소 소장 및 할레-비텐베르크 마르틴 루터 대학교 교수로 재직 중이다.

3. 연구 업적

스튜어트 파킨은 스핀트로닉스 분야의 세계적인 석학으로, 자기 박막 구조와 이를 이용한 첨단 센서, 메모리, 논리 소자 개발에 크게 기여했다. 그는 싱가포르 국립대학교, 국립 대만 대학교, 유니버시티 칼리지 런던 등 여러 대학에서 석좌 또는 객원 교수로 활동했으며, 2008년에는 미국 과학 아카데미 회원으로 선출되었다.[8] 또한 독일 아헨 공과대학교와 에인트호번 공과대학교에서 명예 박사 학위를 받았고[7], 2009년에는 드레스덴 재료 연구 네트워크로부터 드레스덴 바크하우젠 상을 수상했다.[9]

파킨의 대표적인 연구 업적으로는 1989년 자기 다층 박막에서 발견한 진동하는 층간 결합 현상이 있다. 그는 이 현상이 주기율표 상의 다양한 금속 원소에서 나타나며, 그 강도가 체계적으로 변화함을 밝혀내 '파킨의 주기율표'라는 개념을 제시하기도 했다. 이러한 발견은 스핀트로닉스 분야의 발전에 중요한 토대가 되었다.

이후 파킨은 자기 터널 접합(MTJ) 소자를 개선하여 고성능 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM) 개발의 가능성을 열었으며[6], 특히 2001년 산화마그네슘(MgO) 터널 장벽을 이용한 거대 터널링 자기저항 효과 구현은 MRAM 기술 발전에 크게 기여했다. 최근에는 기존의 하드 디스크 드라이브나 솔리드 스테이트 메모리를 대체할 잠재력을 가진 새로운 개념의 저장 장치인 자기 레이스트랙 메모리를 제안하고 연구하고 있다.[10][11]

그의 연구 관심사는 유기 초전도체, 고온 초전도체 연구를 비롯하여, 차세대 저전력 전자 소자를 위한 스핀 트랜지스터 및 스핀 로직 소자 개발까지 폭넓게 아우른다. 이러한 연구 성과를 인정받아 파킨은 유럽 연구 위원회(ERC)로부터 두 차례의 ERC Advanced Grant를 수여받았다 (2014년 'SORBET', 2022년 'SUPERMINT').[12]

파킨은 670편 이상의 학술 논문을 발표하고 123개 이상의 특허를 보유하고 있으며[2], 클래리베이트에 의해 2018년부터 2022년까지 물리학 분야에서 가장 많이 인용된 연구자로 선정될 만큼[13] 학계에 큰 영향력을 미치고 있다. 그는 또한 스핀 전자를 다루는 월드 사이언티픽 출판사의 저널 'Spin'의 편집장을 맡고 있다.[14]

3. 1. 스핀트로닉스 분야 개척

1989년 스튜어트 파킨은 자기 다층 박막에서 진동하는 층간 결합 현상을 발견했다. 이는 자기층이 비자성 금속 스페이서 층을 통해 자기적으로 결합되는 현상이다. 파킨은 이 교환 결합의 부호가 원자 몇 층 두께 수준에서 강자성(ferromagnetic)과 반강자성(antiferromagnetic) 사이를 오가며 진동한다는 사실을 밝혀냈다. 놀랍게도 그는 이 현상을 비교적 간단한 자체 제작 스퍼터링 시스템으로 만든 박막 자기 이종 구조에서 발견했다.

파킨은 더 나아가 이 현상이 거의 모든 금속 전이 원소에서 나타난다는 것을 증명했다. 흔히 '파킨의 주기율표'라고 불리는 연구를 통해, 그는 이러한 진동하는 층간 교환 상호작용의 강도가 주기율표 상에서 체계적으로 변화한다는 것을 보여주었다. 이러한 발견들은 파킨이 다작의 과학자로 인정받는 스핀트로닉스 분야의 발전을 이끄는 데 중요한 기여를 했다.

이후 파킨은 1970년대 줄리에가 발명하고 MIT의 자가디시 무데라가 혁신했던 자기 터널링 접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ) 소자를 개선하는 연구를 진행했다. 1995년, 그는 이 소자를 이용하여 고성능 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)를 만들 수 있음을 보였다.[6] MRAM은 빠른 속도, 높은 저장 밀도, 그리고 전원이 꺼져도 데이터가 유지되는 비휘발성이라는 독특한 장점을 가진 차세대 메모리로 주목받았다. 파킨은 2001년에 고도로 정렬된 산화마그네슘(MgO) 터널 장벽을 사용하여 자기 터널 접합에서 거대한 터널링 자기저항(Tunneling Magnetoresistance, TMR) 효과를 구현함으로써 MRAM의 실현 가능성을 더욱 높였다. IBM은 1999년에 최초의 MRAM 시제품을 개발했으며, 이후 16메가비트(Mbit) 칩 개발을 진행했다.

파킨의 연구는 여기서 멈추지 않고, 하드 디스크 드라이브(HDD)와 기존의 여러 솔리드 스테이트 메모리(SSD)를 대체할 가능성이 있는 새로운 개념의 저장 장치인 자기 레이스트랙 메모리를 제안하고 연구하는 등 스핀트로닉스 분야를 계속해서 개척하고 있다.[10][11] 또한 차세대 저전력 전자 장치를 가능하게 할 스핀 트랜지스터와 스핀 로직 소자 개발에도 관심을 두고 연구를 이어가고 있다.

3. 2. 자기 터널 접합 (MTJ) 소자 개발

스튜어트 파킨은 1970년대에 처음 개발된 자기 터널 접합(MTJ) 소자를 개선하는 데 중요한 기여를 했다. 이 소자는 원래 줄리에(M. Jullière)가 발명하고 MIT의 자가디시 무데라(Jagadeesh Moodera)가 혁신한 기술이었다. 파킨의 연구를 통해 1995년에는 고성능 자기 저항 랜덤 액세스 메모리(MRAM)를 개발할 수 있는 기반이 마련되었다.[6] MRAM은 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있으며(고속), 많은 정보를 저장할 수 있고(고밀도), 전원이 꺼져도 데이터가 사라지지 않는(비휘발성) 특징을 가진 차세대 메모리로 주목받았다.

파킨은 2001년에 산화 마그네슘(MgO)을 터널 장벽으로 사용하는 새로운 방식을 개발하여, 자기 터널 접합에서 거대 터널링 자기 저항(TMR) 효과를 크게 향상시켰다. 이는 MRAM의 성능을 더욱 높여 상용화 가능성을 열어주었다. 이러한 기술 발전에 힘입어 IBM은 1999년 최초의 MRAM 시제품을 개발했고, 이후 16메가비트(Mbit) 용량의 칩 개발을 진행했다.

3. 3. 레이스트랙 메모리 개발

파킨의 연구 관심사는 유기 초전도체, 고온 초전도체, 첨단 센서, 메모리 및 논리 응용 분야를 위한 자기 박막 구조 및 스핀트로닉스 재료 및 소자 등을 포함한다. 최근 파킨은 하드 디스크 드라이브와 많은 형태의 기존 솔리드 스테이트 메모리를 모두 대체할 수 있는 새로운 저장 클래스 메모리 장치인 자기 레이스트랙 메모리를 제안하고 연구하고 있다.[10][11] 또한 차세대 저전력 전자 장치를 가능하게 할 수 있는 스핀 트랜지스터와 스핀 로직 소자 개발에도 관심을 두고 있다.

3. 4. 기타 연구

파킨의 연구 관심사는 유기 초전도체, 고온 초전도체를 포함하며, 최근에는 첨단 센서, 메모리 및 논리 응용 분야를 위한 자기 박막 구조 및 스핀트로닉스 재료와 소자 연구로 확장되었다. 그는 하드 디스크 드라이브와 기존 솔리드 스테이트 메모리를 대체할 가능성이 있는 새로운 저장 클래스 메모리 장치인 자기 레이스트랙 메모리를 제안하고 연구하고 있다.[10][11] 또한, 차세대 저전력 전자 장치를 가능하게 할 스핀 트랜지스터와 스핀 로직 소자 개발에도 관심을 두고 있다.

파킨은 유럽 연구 위원회(ERC)로부터 두 차례 ERC Advanced Grant를 수여받았다. 2014년 첫 번째 지원금은 전자 기술을 위한 스핀-궤도트로닉스(SORBET) 연구에, 2022년 두 번째 지원금은 제조된 인터페이스에서의 키랄성, 스핀 텍스처, 초전도성 간의 상호작용(SUPERMINT) 연구에 중점을 두었다.[12]

그는 670편 이상의 학술 논문을 발표했으며 123개 이상의 특허를 보유하고 있다.[2] 클래리베이트는 2018년부터 2022년까지 파킨을 물리학 분야에서 가장 많이 인용된 연구자로 선정했다.[13] 또한, 그는 스핀 전자에 관한 논문을 다루는 월드 사이언티픽 출판사의 저널 'Spin'의 편집장을 맡고 있다.[14]

4. 수상 및 서훈

파킨은 다양한 상을 수상하며 연구 업적을 인정받았다. 주요 수상 내역은 다음과 같다.


  • 1991년: MRS 최우수 젊은 연구자상, 런던 물리학회 찰스 버논 보이스 상
  • 1994년: 제임스 C. 맥그래디 신소재상 (미국 물리학회 국제 신소재상)
  • 1997년: 유럽물리학상 (유럽 물리학회)
  • 1999–2000년: 미국 물리학회 산업 응용 물리학상[15]
  • 2001년: ''R&D 매거진'' 최초의 "올해의 혁신가" 선정
  • 2004년: 훔볼트 연구상
  • 2007년: ''이코노미스트'' 혁신 부문 "No Boundaries" 상
  • 2008년: 구텐베르크 연구상
  • 2009년: 국제 순수 및 응용 물리학 연합(IUPAP) 자성상 및 네엘 메달[16]
  • 2012년: 폰 히펠상 (재료 연구 학회)[17]
  • 2014년: 밀레니엄 기술상 - 스핀트로닉스 재료 연구를 통해 디지털 정보 저장 용량을 크게 늘린 공로[3][4]
  • 2021년: 킹 파이살 국제상 과학 부문[18]
  • 2023년: 클래리베이트 인용 영예상 (물리학 분야) - 미래 노벨상 수상 가능성이 높은 과학자에게 수여되는 상[19]
  • 2024년: APS 메달 - 스핀트로닉스와 데이터 저장에 기여한 공로[20]
  • 2024년: 찰스 스타크 드레이퍼 상 - 스핀트로닉스 분야 발명 공로[21]

5. 회원 자격

파킨은 왕립 학회, 미국 물리학회, 재료 연구 학회, 영국 물리학 연구소, 전기 전자 기술자 협회(IEEE), 미국 과학 진흥 협회(AAAS), 구텐베르크 연구 대학(GRC)의 회원이다.

2008년 파킨은 미국 국립 과학원 회원으로 선출되었다.[22] 2009년에는 자기 센서 및 메모리 장치용 스핀 엔지니어링 자기 이종 구조 개발에 기여한 공로로 미국 국립 공학원 회원으로 선출되었다.[23] 2012년에는 세계 과학 아카데미 회원으로 선출되었고,[24] 같은 해 인도 과학 아카데미 명예 회원 자격을 받았다.[25] 2015년에는 독일 과학 아카데미 레오폴디나 회원이 되었다.[26] 2016년 3월에는 스코틀랜드의 국립 과학 및 문학 아카데미인 에든버러 왕립 학회의 통신 회원으로 선출되었다.[27] 2019년에는 영국 왕립 공학원 회원이 되었다.[28]

참조

[1] 웹사이트 Curriculum Vitae Professor Dr. Stuart Parkin https://www.leopoldi[...] German Academy of Sciences Leopoldina 2023-11-12
[2] 웹사이트 Prof. Dr. Stuart Parkin: Curriculum Vitae https://www.mpg.de/8[...] Max-Planck-Gesellschaft 2023-10-12
[3] 웹사이트 Physicist Stuart Parkin wins 2014 Millennium Technology Prize for opening big data era http://taf.fi/en/201[...] Technology Academy Finland 2014-04-09
[4] 뉴스 Stuart Parkin awarded prestigious Millennium Technology Prize https://www.theguard[...] 2014-04-09
[5] 웹사이트 IBM-Stanford Spintronic Science and Applications Center http://www.almaden.i[...] 2008-04-12
[6] 간행물 Data storage pioneer wins €1m Millennium Technology Prize https://web.archive.[...] 2014-04-09
[7] 웹사이트 Alexander von Humboldt Professorship – The Award Winners 2014 http://www.humboldt-[...] Alexander von Humboldt-Foundation 2014-04-09
[8] 웹사이트 Election to U.S. National Academy of Sciences http://www8.national[...] 2008-05-27
[9] 웹사이트 List of the Barkhausen Awardees https://web.archive.[...] Materials Research Network Dresden 2014-04-09
[10] 웹사이트 Stuart S.P. Parkin http://researcher.wa[...] IBM Research 2014-04-09
[11] 뉴스 Hard disk pioneer Stuart Parkin wins Millennium Prize https://www.bbc.co.u[...] BBC News 2014-04-09
[12] 웹사이트 Prof. Dr. Stuart Parkin wins his second ERC Advanced Grant https://www.mpi-hall[...] 2023-11-12
[13] 웹사이트 Stuart Parkin https://www.webofsci[...] 2023-11-12
[14] 웹사이트 Stuart Parkin, Chief Editor of Spin http://www.worldscie[...] World Scientific 2014-04-24
[15] 웹사이트 Stuart Parkin http://www.aip.org/i[...] American Institute of Physics 2014-04-09
[16] 웹사이트 C9: Awards https://iupap.org/wh[...] 2021-03-10
[17] 웹사이트 Materials Research Society https://www.mrs.org/[...] 2023-11-12
[18] 웹사이트 King Faisal Prize 2021 https://kingfaisalpr[...] 2021-02-10
[19] 웹사이트 Prof. Dr. Stuart Parkin recognized as Clarivate Citation Laureate https://www.mpi-hall[...] 2023-11-13
[20] 웹사이트 Stuart Parkin to Receive American Physical Society's Highest Award for Contributions to Spintronics and Data Storage https://www.aps.org/[...] 2024-01-15
[21] 웹사이트 'Spintronics' Pioneer Receives Draper Prize, Engineering's Top Honor https://www.draper.c[...] 2024-01-03
[22] 웹사이트 Stuart S. P. Parkin https://www.nasonlin[...] 2023-11-12
[23] 웹사이트 Prof. Dr. Stuart S. P. Parkin https://www.nae.edu/[...] 2023-11-12
[24] 웹사이트 Parkin, Stuart Stephen Papworth https://twas.org/dir[...] 2023-11-12
[25] 웹사이트 Prof. S S P Parkin https://fellows.ias.[...] 2023-11-12
[26] 웹사이트 Stuart Parkin https://www.leopoldi[...] German Academy of Sciences Leopoldina 2021-05-26
[27] 웹사이트 2016 Elected Fellows https://www.royalsoc[...] 2016-03-08
[28] 웹사이트 Stuart Parkin https://raeng.org.uk[...] 2023-11-12


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