구조변화 없는 순수 전기적 상전이 구현
- 408호
- 기사입력 2018.12.03
- 취재 이수경 기자
- 편집 이수경 기자
- 조회수 6237
신소재공학부 이재찬 교수와 위스콘신-매디슨 주립대 엄창범 교수 공동연구팀이 결정구조변화를 동반하지 않고 순수 전기적 상전이를 보이는 물질을 개발했다고 밝혔다.
이 연구는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 30일자에 게재되었다.
※ 논문명 : Isostructural metal-insulator transition in VO2
※ 주저자 : 이재찬 교수(공동교신저자, 성균관대), 엄창범 교수(공동교신저자, 위스콘신-매디슨 주립대), 이대수 박사(제1저자, 위스콘신-매디슨 주립대, 現 포항공대)
강상관계 물질(설명 참조)은 금속성질과 절연체성질 사이에 변화되는 현상(금속-절연체 상전이)을 보일 수 있고, 이러한 금속-절연체 전이 현상은 금속상태와 절연상태사이의 매우 큰 변화로 전자소자로의 응용 가능성이 매우 크다. 하지만 금속-절연체 전이 현상은 결정구조변화도 동시에 일어나는 것으로 알려져 상전이 현상의 원인이 아직도 규명되지 않고 있으며 구조변화로 인해 소자 응용시 스위칭 속도도 제한되어 고속으로 작동되는 소자로의 응용에 한계가 있어 왔다.
* 강상관계 물질 (strongly correlated electron materials): 전자들 간의 상호작용이 큰 물질
* 금속-절연성 전이 (metal-insulator transition): 어떤 물질의 상태가, 외부 자극에 의해서 전기를 잘 통하는 상태 (금속 상태)와 안 통하는 상태 (절연체 상태) 사이에서 변하는 현상
본 연구진은 실험연구와 계산과학 연구를 통해 강상관계 물질의 대표적인 물질인 VO2 산화물에서 금속-절연체 상전이에서 발생되는 결정구조적인 변화와 전기적 변화를 분리하는데 성공하여 전기적 변화만을 갖는 금속-절연체 상전이를 발견하게 되었다.
이재찬 교수는 “이번 연구의 접근법은 강상관계 물질에 일반적으로 적용시킬 수 있는 방법이므로, 이종 구조 공학을 통해 다양하고 독특한 물성이 설계 될 수 있으며, 더 나아가 모트 트랜지스터나 펨토 초 단위의 전자 스위치 등의 신규 소자로 응용될 수 있을 것으로 기대한다”라고 연구의 의의를 설명했다.
* 이종 구조 (heterostructure): 두 가지 이상의 상이한 물질들을 접합하여 만든 물질
이 연구 성과는 과학기술정보통신부 중견연구자 지원사업(도약연구)과 한국과학기술정보연구원 산하 국가슈퍼컴퓨팅센터의 슈퍼컴퓨터지원사업으로 수행되었다.
No. | 제목 | 등록일 | 조회 |
---|---|---|---|
257 | 453호 유학대학, 유대(紐帶)생활장학금 재학생 전원에게 지급 | 2020-10-20 | 5070 |
256 | 453호 본교–인텔코리아 AI 교육‧연구 산학협력 MOU 체결 | 2020-10-20 | 5819 |
255 | 452호 본교-유한양행-아임뉴런바이오사이언스, 「산학융합 뇌질환 R&BD 생태계 구축사업」3자 협력계약 체결 | 2020-10-05 | 5265 |
254 | 451호 본교, 학생 비교과활동 학습성과의 체계적 관리를 위한 학생성공 포트폴리오 시스템 챌린지스퀘어 오픈 | 2020-09-15 | 5352 |
253 | 451호 우리 대학, 첫 도전학기에 학생 5,500여 명 참여 | 2020-09-15 | 5851 |
252 | 449호 ExCampus 특강 오프닝 시사회 | 2020-08-18 | 6062 |
251 | 449호 우리 대학, ExCampus(미래형 공유 플랫폼) 오픈 | 2020-08-14 | 6139 |
250 | 449호 전자전기공학부 학생성공멘토링 간담회 | 2020-08-11 | 6762 |
249 | 447호 SKKU 선배 멘토링 공로장 수여식 | 2020-07-12 | 6410 |
248 | 447호 ExCampus 특강: 생물의 진화는 재현될 수 있을까? | 2020-07-06 | 5933 |