연구활동

[Kaixuan Zhang 박사/김현철 학생/박제근 교수] 나선형 반데르발스 반강자성 제어(Physical Review Letters: Editor's Suggestion, Fea... 2025-04-30 l 조회수 189

Current control of helical spin texture in 2D van der Waals antiferromagnet 스핀의 전기적 제어는 스핀트로닉스 연구에서 필수적인 요소이다. 초기 연구는 강자성 상태의 스핀 제어에 집중하였으나, 이후 정렬된 반강자성 (colinear antiferromagnetism)과 비정렬 반강자성 (noncolinear antiferromagnetism)의 스핀 제어로 확장되었다. 하지만 비정렬 반강자성에서 스핀의 전기적 제어 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았다. 본 연구는 새로운 반데르발스 물질인 Ni₁/₃NbS₂에...

[장소연 교수] 냉각장치 없는 적외선 센서를 가능하게 한 원자단위 리프트-오프 기술 개발 (Nature 게재) 2025-04-28 l 조회수 274

Atomic lift-off of epitaxial membranes for cooling-free infrared detection 장소연 교수는 매사추세츠공과대학교(MIT)를 중심으로 한 연구팀과의 국제공동연구를 통해 별도의 냉각 장치 없이도 작동 가능한 세계 최고 성능의 적외선 센서를 구현하는 데 핵심적인 박막 박리 기술을 개발하는 데 성공하였다. 이 센서는 두께가 머리카락의 1/100 수준에 불과한 초박형 산화물 박막(membrane)을 기반으로 하며, 기존 센서보다 작고 가벼우면서도 감도는 크게 향상됐다. 또한 산화물 박막을 생성하기 위해 버퍼층 없이 분리가...

[윤재성 박사, 최석봉 교수] 계면 기반 스핀 정렬과 전하–스핀 변환의 보편적 상관관계 규명 (Nano Letters 논문 게재) 2025-04-09 l 조회수 350

이번 연구는 Rashba-Edelstein 효과(Rashba–Edelstein Effect, REE)를 통해 발생하는 전하-스핀 변환(charge-to-spin conversion) 현상과 카이랄 스핀 정렬(chiral spin alignment) 현상 사이에 존재하는 보편적 상관관계를 실험적으로 규명한 것입니다. 이론적으로 예견되었던 두 현상의 공통 기원이 실제 3차원 자성 박막 시스템에서도 성립함을 정량적으로 입증한 것은 이번이 처음입니다. 특히 연구팀은 나노미터 이하의 초박막 강자성체(few-monolayer fer...

[송동준 박사, 김창영 교수] 고온초전도 현상에서 양자임계점의 중요성 및 새로운 상태도 발견 (Nature Communications 논문 게재) 2025-03-24 l 조회수 637

“Interplay between hole superconductivityand quantum critical antiferromagneticfluctuations in electron-doped cuprates” 구리기반 고온초전도체가 가지는 높은 임계 온도(Tc)의 특이(unconventional) 초전도 상태는 반강자성 스핀요동에 의하여 매개되는 것으로 믿어지고 있다. 하지만, 물질이 가지고 있는 전자간의 상호작용에 의한 다체 효과 및 다양한 정렬(order)로 인하여, 쿠퍼 전자쌍이 어떻게 만들어지는가를 정확히 이해하는 것은 매우 어렵다....

[금지훈 학생/Kaixuan Zhang 박사/박제근 교수] 자성 반데르발스 Fe3GeTe2/산화물 최초 스핀 소자개발 (Advanced Materials 논문 게재) 2025-01-23 l 조회수 1264

Novel magnetic-field-free switching behavior in vdW-magnet/oxide heterostructure 외부 자기장 없이 전류만으로 구동되는 수직 자화 스위칭은 차세대 메모리 장치 개발에서 매우 중요한 역할을 한다. 이에 따라 전류 기반 수직 자화의 제어가 가능한 다양한 시스템에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 외부 자기장이 없어도 전류를 통해 수직 자화 조절이 가능한 새로운 물질 플랫폼(Fe3GeTe2/SrTiO3 이종접합 구조)를 제시하였다. 자성 반데르발스(van der Waals) 물질의 일종인 Fe3GeTe...

[Wulferding 박사, 김창영 교수] 자기장을 이용한 전하밀도파 Axial Higgs mode 제어 (Nature Communications 논문 게재) 2025-01-06 l 조회수 1032

“Magnetic field control over the axial character of Higgs modes in charge-density wave compounds” 대칭 파괴 과정이 어떻게 무질서에서 질서를 생성하는지를 이해하는 것은 자연에서 우리가 이해해야 하는 매우 중요한 문제이다. 이러한 면에서 질량이 있는 준입자인 스칼라 힉스 모드는 핵심 요소이며, 연속 대칭의 spontaneous breaking과 함께 나타난다. 이와 관련되어 있으나, 아직 발견되지 않은 axial 힉스(벡터의 성질을 가지는 보손)는 단일이 아닌 여...

[박재민, 장현규 학생 – 양자집적회로 연구실/김도헌 교수] 실리콘 스핀 큐비트 고속 피드백과 결맞음 시간 향상법 개발 – Nature Communications지 게재 2025-01-06 l 조회수 1056

양자회로의 구현을 위한 물리계 중 반도체 스핀 큐비트 접근방식은 스핀의 긴 결맞음 시간, 반도체 CMOS 공정과 높은 호환성, 제어회로와 큐비트 회로의 집적용이성 등의 장점을 기반으로 미래 유망플랫폼 중 하나로 여겨지고 있다. 특히 실리콘과 같은 group-IV 반도체 스핀 큐비트는 꾸준한 재료와 나노 공정의 개발을 거쳐 현재 소규모 큐비트계의 동작검증 단계에 있다. 그러나 실리콘 스핀 큐비트는 스핀공명을 전기적으로 유도하기 위해 전하의 움직임을 자기장변화로 변환해주는 인위적인 자석구조물이 필요하며 과도한 전하-스핀 커플링은 오히려 실리콘 스핀의 결맞음시간을 저해하는...

[박홍규 교수] 2차원물질의 역학적 변형을 이용한 엑시톤 수송 제어 연구 (Nature Communications 논문 게재) 2025-01-06 l 조회수 727

[연구 필요성] 전이금속 디칼코게나이드(TMD)를 포함한 2차원 반데르발스 반도체는 지난 10년 동안 독특한 스핀-밸리 결합과 낮은 차원의 빛-물질 상호작용으로 인해 많은 주목을 받아왔다. 2차원 반도체에서 나타나는 전자-정공쌍인 엑시톤은 상온에서도 높은 결합에너지와 안정성을 보이므로, 밸리트로닉스 및 단일광자 방출 등의 현상을 통해 다양한 양자정보기술에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 따라서, 엑시톤을 기반으로 한 초고속, 고효율의 광전자회로를 구성하기 위한 많은 연구가 이뤄지고 있다. 하지만, 정보 전송을 위해 엑시톤을 국소화하고 수송을 제어하는 것이 2차...

[장원진 박사 - 김도헌 교수] 제14회 에쓰-오일 우수학위 논문상 수상 2024-12-11 l 조회수 874

우리 학부 졸업생인 장원진 박사 (지도교수 김도헌 교수)가 제 14회 에쓰-오일 우수학위 논문상을 수상하였다. 에쓰-오일 우수 학위논문상은 에쓰-오일 과학문화재단이 후원하고 한국과학기술한림원과 한국대학총장협회 주관으로 수학, 물리, 화학, 생명과학, 화학공학 및 재료공학 분야의 박사학위논문 중 우수 논문을 선정해 연구자와 지도교수에게 시상하는 상으로, 2023년 2월에 우리 학부에서 반도체 양자점 스핀 큐비트에 관련한 연구로 박사 학위를 받고 현재 스위스 로잔공대 (EPFL) 물리학과에서 박사후 연구원으로 재직중인 장원진 박사와 박사 지도교수인 김도헌 교수가 수상하였...

[양범정 교수] 2025년 한국과학기술한림원 정회원 선출 2024-12-02 l 조회수 619

우리 학부 양범정 교수가 2025년 한국과학기술한림원 정회원으로 선출되었다. 한국과학기술한림원 매년 과학기술분야에서 20년 이상 활동하면서 선도적인 연구성과를 낸 연구자 중에 정회원을 선발한다. 2025년 정회원은 11월 29일 '2024년도 제2회 정기총회'에서 정책학부, 이학부, 공학부, 농수산학부, 의약학부에서 총 36명을 선출했으며, 우리 학부 양범정 교수가 최연소 선출자로 선정되었다. https://www.mk.co.kr/news/it/11183263 https://www.dongascience.com/news.php?idx=68762