초록 ▼

□ 연구개요
베리위상 또는 베리곡률에 기인하는 새로운 현상을 횡방향 수송특성으로부터 찾아내고, 그러한 특성들의 물리적 이해와 더불어 비정상네른스트효과의 새로운 스케일링 관계식을 정립하는 것을 궁극적인 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
가. 2차원 자성금속 Fe₃GeTe₂의 비정상 홀효과 및 비정상 네른스트효과 측정: 대표적인 2차원 자성물질인 Fe₃GeTe₂을 사용하여 베리곡률에 의한 횡방향 수송특성인 비정상 홀효과와 열전특성

□ 연구개요
베리위상 또는 베리곡률에 기인하는 새로운 현상을 횡방향 수송특성으로부터 찾아내고, 그러한 특성들의 물리적 이해와 더불어 비정상네른스트효과의 새로운 스케일링 관계식을 정립하는 것을 궁극적인 목표로 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
가. 2차원 자성금속 Fe₃GeTe₂의 비정상 홀효과 및 비정상 네른스트효과 측정: 대표적인 2차원 자성물질인 Fe₃GeTe₂을 사용하여 베리곡률에 의한 횡방향 수송특성인 비정상 홀효과와 열전특성인 비정상 네른스트 효과를 측정함. 비정상 홀효과의 온도에 따른 비단조적 특성을 발견하여 기존의 결과와 대비되는 결과를 발견함. 반강자성 특성의 발현에 의한 것으로 해석할 수 있음.
나. WS₂/NiFe 구조에서 스핀제백효과 측정: 2차원 TMD물질인 WS₂와 자성금속인 NiFe의 하이브리드 구조를 제작하고, Pt 전극의 베리곡률에 기인하는 역스핀효과를 이용하여 열전특성인 스핀제백효과를 측정함. 스핀전류가 TMD 물질을 통과하여 Pt 전극까지 도달함을 확인함. 스핀제백계수는 대략 1/2로 줄어드는 것으로 측정됨. 온도그래디안트 방향으로의 위치에 따라 선형적으로 신호가 측정됨으써 스핀제백효과를 명확하게 검증함.
다. Weyl 반금속 WTe₂의 네른스트효과 측정: 베리곡률이 매우 큰 WTe₂의 자기저항, 홀효과, 네른스트 효과 등을 측정함. 포화되지 않는 자기저항, 비선형적 홀효과, 매우 큰 네른스트 효과 등을 발견함. 네른스트 효과에 베리곡률의 효과가 크게 기여하는 것으로 판단됨.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
베리곡률은 지금까지 많은 양자현상들을 해석하는데 기여하였고 앞으로도 그럴 것이다. 본 연구과제는 선행 연구들과 깊은 관련이 있고 많은 후속연구가 예상되는 내용들을 실험적으로 시도하였다. 본 연구의 결과는 베리곡률이 존재하는 응집물질계를 보다 정확히 이해하는데 활용될 수 있을 것이다. 네른스트효과 이외의 다양한 수송 특성에 미치는 영향이나, 강유전체나 초전도체 등 본 연구에서 다루지 않은 물질에서 기대되는 베리곡률 효과에 대한 후속 연구를 국내․외적으로 유도하게 될 것이다. 최근, 위상물질에 관한 관심이 매우 커지고 있고, 위상물질들의 위상특이성으로 인한 새로운 현상에 대한 연구가 증가하고 있다. 위상물질 또는 그 하이브리드 구조 등을 이용하여 열전특성과 스핀열전특성을 탐색하는데 활용하고자 한다.
연구수행과정에서 자성박막 성장기술과 나노공정기술, 소자제작기술, 그리고 측정기술 등 다양하고 종합적인 연구기법들을 학문후속세대에게 전해줄 수 있었다는 것도 중요한 요소이다. 본 연구과제의 지원을 통해 2명의 박사학위 취득자를 배출하였으며, 이들은 차세대 나노소자분야를 이끌어 나갈 핵심 연구인력으로 성장할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 2차원 자성금속 Fe3GeTe2의 비정상 홀효과 및 비정상 네른스트 효과 측정 ... 5
• 나. Pt 전극의 역스핀효과를 이용한 WS2/NiFe bilayer의 스핀제백효과 측정 ... 5
• 다. 2차원 Weyl 반금속 WTe2의 네른스트효과 측정 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 10
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 11
• 7. 참고문헌 ... 12
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 29