성균관대 나노구조물리연구단 연구팀, 상온 강자성반도체 구현.. 반세기 과학 난제 해결
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성균관대 나노구조물리연구단 연구팀, 상온 강자성반도체 구현.. 반세기 과학 난제 해결
  • 나동욱 기자
  • 승인 2020.03.17 09:37
  • 댓글 2
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이영희 단장 연구팀, 바나듐을 치환 도핑한 2차원 이셀레늄화텅스텐 합성 및 상온 강자성 확인

[베리타스알파=나동욱 기자] 성균관대는 미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단(윤석준, Duong Dinh Loc 연구원, 연구단장 이영희)이 화학기상증착법을 이용해 바나듐(V)이 도핑된 단분자층 이차원 이셀레늄화텅스텐(이하 V-doped WSe2)을 합성하고 상온 이상의 큐리온도를 띄는 것을 확인했다고 17일 밝혔다.

묽은 자성반도체는 모태 반도체에 자성불순물을 주입한 물질 군으로, 전하와 스핀을 동시에 제어할 수 있어 초고속, 초저전력 및 초고집적도가 가능한 스핀트로닉스의 핵심 소재로 기대를 받아왔다. 하지만 반세기 동안의 연구에도 불구하고 상온 이하의 낮은 큐리온도(스핀이 강자성 정렬을 띄는 최소온도) 및 물질 내의 조성 불균일 때문에 자성반도체를 활용한 스핀트로닉스의 상용화가 어려워 해결해야 할 과학 난제로  남아있었다.

연구팀은 초민감 자기력현미경을 활용해 단분자층 V-doped WSe2의 자기구역(magnetic domain)을 관측했으며, 온도 및 자화 방향에 따른 자기구역의 변화를 분석해 상온 이상의 큐리온도를 가지는 것을 확인했다. 또한 투과전자현미경을 이용한 원자구조 분석을 통해, 바나듐이 이셀레늄화텅스텐에 고르게 분포하는 것을 확인해 기존의 문제였던 원소조성 불균일 문제도 해결했다. 또 전자밀도를 바꾸어 강자성모멘트를 제어할 수 있음을 보여주었다. 연구팀이 개발한 상온 묽은 강자성반도체는 웨이퍼크기의 합성이 가능해 빠른 시일 내에 상용화가 가능할 것으로 예측된다.

이번 연구를 이끈 이영희 단장은 "과거 반세기동안 과학 난제로 알려진 상온 강자성반도체가 단분자층 수준의 얇은 물질 내에서 존재할 수 있음을 보여주어 스핀전자소자 및 양자컴퓨터 응용에 획기적 전환점을 가져올 것으로 기대한다"고 밝혔다.

본 연구 성과는 과학기술분야 세계적인 학술지인 어드밴스드 사이언스 (Advanced Science, IF 15.804)에 3월 11일 게재됐다.

이영희 IBS 나노구조물리 연구단 단장(교신저자) /사진=성균관대 제공
이영희 IBS 나노구조물리 연구단 단장(교신저자) /사진=성균관대 제공

 

 
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윤진한 2020-03-17 21:54:08
왜구억제시스템. ROYAL 성균관대(한국최고대)와 서강대(성대 다음)는 일류.명문대학. 주권.자격.학벌없이 순서없이 한양대,중앙대,경희대,외국어대,건국대,인하대,이화여대,숙명여대,연세대,고려대, 왜구 동국대,시립대,서울대는 300년 정도 이이제이를 거쳐 그 지위를 가늠할것. 학벌은 교과서 자격 국사 성균관(성균관대)이 최고.

http://blog.daum.net/macmaca/2926

윤진한 2020-03-17 21:53:38
좋은 연구입니다. 대학은 배치표가 아니고, 점수발표가 꾸준해야, 배치표도 인정되는데, 주권.학벌없는 경성제대 후신 서울대가 점수발표가 꾸준한 대학이 아님. 대학학벌이나 역사파악은 국사나 세계사(참고서 포함), 국내법.국제법, 정부간행 백과사전, 여러가지 백과사전, 학술서적등이 가장 좋은 자료임. 그래서 국민들이 쉽게 접할수 있는 입시전문지 베리타스 알파 상위 15개대를 이렇게 정리함. Royal 성균관대와 성대 다음 Royal대 예우 서강대는 일류.명문대>그 뒤의 입시점수 상위대학들로는 주권없고 학벌없는 패전국 일본 잔재와 그 밑 대학들.

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