연구활동

[이유진 박사 (지도교수: 박제근)] 2025년 가을 한국물리학회 응집물질물리학 MSM상 수상 2025-11-03 l 조회수 10

우리 학부 박사 졸업생인 이유진 박사(지도교수: 박제근)가 2025년 가을 한국물리학회에서 응집물질물리학 MSM상을 수상하였다. 이유진 박사는 2차원 반데르발스(vdW) 자성체의 자기적 특성과 초고속 스핀 동역학을 선도적으로 연구하는 차세대 응집물질물리학자입니다. 서울대학교에서 박제근 교수의 지도 아래 박사학위를 취득한 그는 X-선 분광 및 이미징 기법(X-PEEM, XLD)을 활용해 FePS3와 NiPS3 등의 반자성체에서 세계 최초로 열적 스핀 요동과 자기 질서를 시각화했습니다. 이 연구는 Nano Letters, Advanced Materials 등 국제 학술지...

[김정현 박사/Kaixuan Zhang 박사/박제근 교수] 세계 최초: 2차원 반강자성 금속에서 위상적 스핀 카이랄리티의 전기적 제어 성공 (Nature Commun. 논문 게재) 2025-10-10 l 조회수 733

2차원 자성 물질에서 나타나는 다중-Q(multi-Q) 자기 구조는 스커미온(Skyrmion)과 같은 위상학적 스핀 질서를 탐구할 수 있는 이상적인 플랫폼으로 주목받고 있습니다. 그러나 이러한 위상적 상태를 전기적으로 능동 제어한 사례는 지금까지 극히 드물었습니다. 박제근 교수 연구진은 박리가 가능한 2차원 반강자성 금속 CoxTaS2를 기반으로 나노 소자를 제작하고, 게이트 전압 조절을 통해 이상 홀 효과(Anomalous Hall effect)로 드러나는 triple-Q 상태를 전기적으로 제어하는 데 성공하였습니다. 특히, Co 농도가 다른 여러 샘플...

[이혜민 학생/이탁희 교수] 자가조립 단분자막 기반 분자 접합의 형성 온도와 전기적 특성 사이의 상관관계 (ACS Nano 게재) 2025-10-10 l 조회수 296

“Correlation between the electrical properties and formation temperature of self-assembled monolayer-based molecular junctions” 이 연구는 자가조립 단분자막(Self-assembled monolayer, SAM)을 이용한 분자 접합 구조에서 단분자막 형성 온도와 접합의 전기적 특성 사이의 상관관계를 분석한 연구로 ‘ACS Nano’ 지에 게재되었다. SAM 기반 분자전자소자는 저비용, 분자 합성을 통한 기능성 구현의 자유도 등...

[김동현, 박중하 학생, 김기훈 교수] 니켈산화물 초전도체의 스핀밀도파에 의한 전자 재구조화 궤도 속성 및 대칭성 규명 (Physical Review Letters 논문 게재) 2025-09-30 l 조회수 442

Orbital-Selective Quasiparticle Depletion across the Density Wave Transition in Trilayer Nickelate La4⁢Ni3⁢O10 다중층 니켈산화물 La3Ni2O7 및 La4Ni3O10는 스핀밀도파 자기상전이를 일으키며, 압력을 가하면 80 K과 20 K에서 초전도체가 된다. 이들 니켈산화물에서 스핀밀도파 및 고온 초전도 상의 발현 메커니즘과 연관성을 밝히기 위해 많은 연구자들이 노력했지만, 구체적으로 각 상전이에서 어떤 형태로 전자 구조가 변화하는지 정립되지 않아 현상을 정확히 기술하는 이...

[박제근 교수] 독일 막스플랑크 양자물질 국제센터 유치 2025-09-23 l 조회수 675

서울대학교 박제근 교수는 독일 막스플랑크연구소(MPI)의 정식 승인을 받아, 아시아 최초의 양자물질 국제공동연구센터(KOMQUEST: Korea Max Planck Quantum Materials Centre)를 서울대에 유치하는 데 성공했습니다. 이 국제센터는 박 교수의 주도 아래 서울대가 책임 기관으로 참여하며, 독일 MPI 미세구조물리연구소 (S Parkin 교수), 스위스 ETH와의 전략적 협력을 통해 2025년부터 10년간 공동연구와 인력 교류를 본격적으로 추진합니다. 국내에서는 포스텍과 이화여자대학교 IBS-QNS가 공동으로 참여하며, 서울대에서는 물리천문...

[박평제 박사/박제근 교수] 2차원 자성체에서 위상적인 스핀 질서를 식별하는 새로운 방법 제시 (Phys. Rev. X 논문 게재) 2025-07-31 l 조회수 783

2차원 자성 물질에서 나타나는 복잡한 스핀 배열—특히 다중 Q(multi-Q) 자기 구조—는 스커미온(Skyrmion)과 같은 위상적 스핀 텍스처를 구현할 수 있는 유망한 플랫폼으로 주목받고 있습니다. 이러한 위상적 상태는 향후 스핀트로닉스 기술의 핵심으로 간주되지만, 기존의 회절 기반 실험으로는 이를 위상적으로 평범한 상태들과 구별하기 어려운 난제가 있었습니다. 이번 연구에서는 이 문제를 해결할 수 있는 보편적이고 물질 독립적인 동역학적 지표를 제안하고 실험적으로 검증하였습니다. 이 지표는 바로 스핀파(spin wave)의 전파 속도입니다. 이...

[김동욱 학생/강기훈 교수(재료공학부)/이탁희 교수] 깊은 오비탈 레벨을 갖는 수직형 분자 트랜지스터의 향상된 게이팅 효율성 (Science Advances 논문 게재) 2025-06-19 l 조회수 1480

“Enhanced gating efficiency in vertical mixed molecular transistors with deep orbital level” 분자 트랜지스터에서 자가조립 단분자층을 이용하여 게이팅 효율성을 향상시킨 연구가 ‘Science Advances’ 지에 게재되었다. 분자전자소자, 특히 분자 트랜지스터는 게이트 전압으로 분자 오비탈 (에너지 준위)을 조절해 전류 특성을 제어하는 원리로 작동한다. 그러나 지금까지는 소자의 불안정성과 낮은 게이트 효율로 오비탈 변화 폭이 제한되어 주로 방향족(aro...

[김선제 학생, Yuting Qian 박사, 양범정 교수] 고체의 양자메트릭 측정 성공 (Science 논문 게재) 2025-06-09 l 조회수 1282

Direct measurement of the quantum metric tensor in solids 양자 메트릭은 양자 상태 사이의 거리를 기술하는 양자역학의 근본이 되는 물리량이다. 최근 많은 연구 결과들은 양자 메트릭이 고체 내 전자의 바니어 함수의 크기, 평평띠의 란다우 레벨, 초전도 현상 유도와 같은 고체 내의 근원적인 물리적 현상을 설명하는 핵심적인 물리량임을 밝혔다. 양범정 교수 연구팀은 세계 최초로 고체의 양자 메트릭을 측정하는 방법을 정립했다. 구체적으로, 각분해능 광전자 분광(ARPES)을 기반으로 분광 데이터로부터 전자의 양자상태를 기술하는 유사...

[표영우 대학원생, 김희근 대학원생, 박홍규 교수] 다중 뇌영역을 실시간으로 자극하고 측정할 수 있는 그래핀 기반의 초박막 신경 인터페이스 개발 (ACS Nano 논문 게재) 2025-05-21 l 조회수 1230

전기생리학적 측정 기술은 중추 및 말초 신경계의 기능을 이해하기 위해 필수적이다. 특히 표면 전극 배열(surface electrode array)과 같은 비침습적 신경 인터페이스는 면역 반응을 유발하지 않으면서 안정적인 전기생리 신호를 제공할 수 있다. 그러나 기존의 인터페이스는 국소적인 기록 위치에 한정되기 때문에 여러 뇌 영역에 걸친 복잡한 상호작용을 기록하는데 한계가 있다. 박홍규 교수 연구팀은 광범위한 피질 영역에서의 신경 기록 및 자극이 가능한 초박막 신경 인터페이스, ‘Large-area NeuroWeb(LNW)’ 구조를 개발했다. ...

[Kaixuan Zhang 박사/김현철 학생/박제근 교수] 나선형 반데르발스 반강자성 제어(Physical Review Letters: Editor's Suggestion, Fea... 2025-04-30 l 조회수 1076

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...