초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 최근 차세대 전자소재 물질로 큰 주목을 받고 있는 2차원 적층 구조의 전이금속칼코겐화합물(Transition-metal dichalcogenides 이하 TMDC)에서 나타나는 전하밀도파(Charge density wave 이하 CDW)와 초전도 상태의 형성 메커니즘을 제일원리전자구조 계산 방법을 통해 규명하고, 그를 바탕으로 실험에서 관찰된 압력, 도핑 및 두께에 의해 변화되는 전하밀도파와 초전도체상간의 상전이현상에 대한 미시적 원인을 밝히는 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과

□ 연구개요
본 연구의 목표는 최근 차세대 전자소재 물질로 큰 주목을 받고 있는 2차원 적층 구조의 전이금속칼코겐화합물(Transition-metal dichalcogenides 이하 TMDC)에서 나타나는 전하밀도파(Charge density wave 이하 CDW)와 초전도 상태의 형성 메커니즘을 제일원리전자구조 계산 방법을 통해 규명하고, 그를 바탕으로 실험에서 관찰된 압력, 도핑 및 두께에 의해 변화되는 전하밀도파와 초전도체상간의 상전이현상에 대한 미시적 원인을 밝히는 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 목표 대비 연구 성과는 다음과 같다.
1차년도: 대표적 TMDC 물질(1H-TaSe₂, 1T-MoTe₂)의 전하밀도파 형성 메커니즘 규명, 압력이 가해진 LaH₁₀의 초전도 형성 메커니즘 연구, TMDC와 유사한 구조를 가지는 전자화물에서 3차원 바일 상태 연구
2차년도: TMDC 물질인 SnSe₂, MoTe₂와 TaSe₂에서 압력과 도핑에 따른 전하밀도파 및 초전도 연구, TMDC와 동일한 2차원 층상 구조를 가지는 전자화물에서 강자성 바일 상태 연구, 금속 수소화물의 초전도 형성 메커니즘의 미시적 분석 연구
3차년도: 2차원 카고메 격자구조를 가지는 CsV₃Sb₅에서 나타나는 전하밀도파 형성 메커니즘 연구, TMDC와 동일한 2차원 층상 구조를 가지는 전자화물에서 반강자성 디락 상태 연구, 금속수소화물에서 도핑에 따른 초전도 물성 변화 연구, 금속수소화물의 안정화 압력 및 초전도 형성 메커니즘의 미시적 분석 연구

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구를 통해 TMDC물질에서 나타나는 전하밀도파와 초전도상의 형성 메커니즘을 규명하면 저차원 시스템의 독특한 물리에 대해 심도 있는 기반지식을 제공할 수 있을 것이다. 특히 대표적인 1T-TaS₂ TMDC 물질에서 전하밀도파와 초전도상의 상전이 현상의 미시적 원인을 규명하면 유사한 전하밀도파-초전도 상전이 현상이 나타나는 다양한 저차원 시스템의 연구에 대해 많은 영향을 끼칠 것으로 예상된다. 또한 전하밀도파와 초전도상이 압력 및 도핑 등의 외부자극에 의해 조절되는 미시적 메커니즘을 규명하면 앞으로 실험적인 연구 및 차세대 전자소자에 응용하려는 연구들을 크게 촉진시킬 것이 예상된다. 또한 본 이론 연구에서 얻은 TMDC물질 및 수소화물에 대한 전하밀도파와 초전도상의 형성 메커니즘과 압력 및 도핑 등의 외부자극을 통한 상전이 현상의 미시적 이해는 실험 및 응용연구에 대한 기본지식을 제공하여 실제 소자로의 활용가능성을 더욱 높이게 될 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발의 목표 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• (1) TMDC물질에서 나타나는 전하밀도파 연구 ... 6
• (2) TMDC물질의 초전도 연구 ... 6
• (3) TMDC물질의 전하밀도파-초전도상 상전이 연구 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 28
• 끝페이지 ... 43