[더퍼블릭 = 임준 기자] 양자물질의 물성을 다양하게 설계할 수 있는 차세대 광소자 기술이 국내 연구진에 의해 구현됐다.
과학기술정보통신부는 서울대 물리천문학부 박제근 교수 연구팀이 캘리포니아 공과대학과 공동연구에서 양자물질의 전기적·자기적 성질을 조절할 수 있는 차세대 광소자 기술을 세계최초로 구현했다고 9일 밝혔다.
이 연구는 전기적, 자기적, 광학적 성질을 원하는 대로 조절할 수 있는 '플로켓 공학 기술'을 최초로 구현한 것으로, 재료과학 또는 광학 분야에서 활용될 수 있다.
연구진은 벌집 형태의 평면구조를 지닌 절연체인 삼황화린망간(MnPS3) 에 강한 빛을 조사해 이 물질의 광학적 성질이 크게 바뀌는 것을 실험으로 확인하고, 구조 계산을 통해 관측값과 이론값이 일치함을 규명했다.
기존 연구에서는 강한 빛으로 인한 발열이나 손상 우려 때문에 약한 빛 만을 이용해왔다.
특히 기존 실리콘 기반의 반도체 칩을 빛을 이용한 광전자소자로 대체할 수 있으며, 이 경우 열손실을 크게 줄일 수 있어 에너지 소모 문제를 근본적으로 해결할 수 있어 우리 사회가 저탄소사회로 가는 데 중요한 핵심기술로도 주목받고 있다.
박제근 교수는 “이번 연구성과는 플로켓 공학 기술을 2차원 양자물질에서 구현한 첫 사례”라며 “빠르게 성장하고 있는 플로켓 공학 분야에서 중요한 전환점이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구성과는 국제학술지인 ‘네이처’ 12월 9일 게재됐다.
[사진제공=서울대학교]
더퍼블릭 / 임준 기자 uldaga@thepublic.kr
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