초록 ▼

□ 연구개요
두 물질을 박막으로 서로 접합하게 만들었을 때 그 계면에서는 원래의 물질에서 볼 수 없는 현상들이 나타난다. 그 성질들이 자기적일 수 있고, 전기적, 또는 초전도 성질, 아니면 이 모든 성질들이 동시에 발현 될 수 있다. 이를 잘 이용하면 계면에서의 일어나는 자성과 전기적, 빛의 특성을 복합한 다기능 물질 (designed multifunctional materials) 를 만들 수 있고, 또한 우리의 의도에 따라 적층 주기와 두께, 그리고 물질을 변화 시키면서 우리가 원하는 물성을 발현 시키는 소자를 만들 수 있

□ 연구개요
두 물질을 박막으로 서로 접합하게 만들었을 때 그 계면에서는 원래의 물질에서 볼 수 없는 현상들이 나타난다. 그 성질들이 자기적일 수 있고, 전기적, 또는 초전도 성질, 아니면 이 모든 성질들이 동시에 발현 될 수 있다. 이를 잘 이용하면 계면에서의 일어나는 자성과 전기적, 빛의 특성을 복합한 다기능 물질 (designed multifunctional materials) 를 만들 수 있고, 또한 우리의 의도에 따라 적층 주기와 두께, 그리고 물질을 변화 시키면서 우리가 원하는 물성을 발현 시키는 소자를 만들 수 있다. 이는 새로운 형태의 소자가 되며, 다기능 소자이면서 최근 집적화 현상에 따라 중요시되는 계면 현상을 최대한 이용하는 소재가 될 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
우리의 연구 목표는 1. 외부 전기장, 자기장, 빛에 의한 전기적 특성, 자기적 특성을 측정할 수 있는 장비를 구현. 2. 계면에서 보이는 multi-functional한 특성을 보이는 소재 개발. 3. 연구 물질이 보이는 자성, 전기성, 구조 등이 서로 강하게 상호 연결이 되어있어서 한 가지 물성을 변화시키면 다른 물성이 따라서 변화되는 특성을 실험적으로 관찰 및, 이론적으로 규명. 위의 3가지로 요약할 수 있다. 우리는 연구 목표에 맞게 극저온 3.5K 까지 30분 만에 도달할 수 있고, 외부에서 자기장을 1.2Tesla 까지 걸수 있고, 자기장의 세기와 방향을 조절할 수 있으며, 또한 석영 창을 내서 외부에서 레이저를 인가할 수 있는 장비를 구축하였다. 이는 빛에 의해 또는 자기장에 의해 on-off가 가능한 소재를 측정 가능케 한다. 또한 다기능 소재를 개발하였다. 이는 소자 안에 여러 자유도가 존재하여 정보를 고밀도로 저장할 수 있게 하는 소재가 된다. 또한 연구하려는 물질은 다층 구조를 가지고 있고 이것은 우리가 한 층씩 쌓아 올리는 것이기 주기와 두께를 변화시키면서 원하는 특성을 자유롭게 조절할 수 있다. 이런 소재의 자기적 전기적 광학적 긴밀한 유기성을 다양한 측정방법으로 관측하였고, 또한 DFT 계산으로 이 유기성을 설명할 수 있었다. 그러므로 연구목표는 성실히 수행되었고, 목표에 도달하였다. 총 9편의 논문을 개재 하였으며 3편의 후속 논문을 준비하고 있다.

□ 연구결과의 중요성
몇 년전부터 삼성과 같은 기업체에서 문제가 되는 것은 소형화 되면서 계면 특성이 크게 작용을 한다는 것이다. 우리의 연구는 계면에서 오는 원치 않는 성질들을 극복하는데 큰 도움을 줄 뿐 아니라. 계면을 더 이상 장애물로 여기는 것이 아니라 오히려 계면을 이용한 차세대 소재를 만들 것이다. 이는 우리가 세계 최초로 보여준 계면에서 ME효과로 spintronics와 electronics를 결합한 소자로 접근할 것이다. 집적화에 따른 계면 이해에 도움을 주어 반도체 회사에 기술적 도움을 줄 것이고, 계면을 분석하는 방법을 독자적으로 다양하게 가지고 있기에, 계면을 분석하는 독보적 기술력을 갖출 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 1. 얇은 단일막일 때 metal-insulator 변화 원인 계산과 실험으로 규명 및 논문 발표 ... 5
• 2. LaMnO3 SrMnO3 NdMnO3 으로 구성된 초격자 박막의 광학적 반사율을 외부 자기장에 의해 변화시킴 ... 6
• 3. 다기능 성질을 측정할 수 있는 장비구축 ... 7
• 4. 계면 성질을 이용한 다기능 변화 : 전류로 자기장 성질 변화 ... 7
• 5. Polarization-dependent resonant x-ray reflectivity로 계면을 관찰할 수 있는 방법 제시 ... 7
• 6. LaMnO3 SrMnO3 NdMnO3 으로 구성된 초격자 박막의 유전율 성질을 외부 자기장에 의해 변화시킴 ... 7
• 7. LaMnO3 SrMnO3 NdMnO3 으로 구성된 초격자 박막의 오비탈을 외부자기장으로 조절 ... 8
• 3. 연구결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 10