DGIST 동방진단의료기술융합연구실 김현민 선임연구원(왼쪽), DGIST 신물질과학전공 이재동 교수.
DGIST 공동 연구팀이 원자 단위로 층을 이루는 물질에 밴드갭(전자의 전이가 허용되지 않는 구역)이 하나 더 존재할 수 있다는 사실을 실험과 일차원리 계산을 통해 증명했다.

27일 DGIST(총장 직무대행 배영찬)에 따르면 김현민(동반진단 의료기술융합연구실) 연구팀, 이재동(신물질과학전공) 교수팀이 안종현(연세대) 교수팀과 공동연구를 통해 원자 적층구조 2차원 물질인 ‘이황화레늄(ReS2)’의 전도성 원자구조의 이온화 에너지 영역에 추가 밴드갭의 존재를 증명했다.

그동안 원자 단위 2차원 구조체의 이온화 에너지 영역 구조는 학계에서도 이론적으로만 예측했을 뿐 구조의 실질적인 규명은 어려웠다. 하지만 올해 초 DGIST 김현민 연구팀에서 개발한 ‘순간 2차 고조파 이미징 시스템’을 이용해 실제 구조를 관찰하게 되면서 이중 밴드갭의 존재 증명이 가능하게 됐다. ‘순간 2차 고조파 이미징 시스템’은 원자 단위로 층을 이루는 물질의 소리 움직임을 300나노미터의 고해상도로 이미징할 수 있는 시스템이다.

레이저 노이즈 분산 효과 측정의 감도를 높이고 적외선 대역의 탐침에너지를 이용해 가시광선 및 근자외선 에너지에 해당하는 전이밴드내의 전자의 이동을 초고속으로 관찰할 수 있어 연구 성공에 결정적인 역할을 했다.

한편, 이번 연구 결과는 세계적 학술지 네이쳐(Nature)의 광학 관련 자매지인 라이트사이언스앤드어플리케이션의 11월28일자 온라인판에 게재됐다. /김영태기자

    김영태기자

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