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홍지상 교수, 네이처 자매지에 실렸다
작성자 대외협력과 작성일 2014-04-10
조회수 2569
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홍지상 교수, 네이처 자매지에 실렸다
대외협력과 2014-04-10 2569



△ 홍지상 교수. ⓒ서형석 사진(대외홍보대사 블루)

부경대학교 홍지상 교수(물리학과)가 금속성분이 없으면서도 반쪽금속성을 갖는 새로운 물질을 이론적으로 제시한 연구결과를 발표해 주목을 받고 있다.

반쪽금속성(Half-metallicity)이란 전자 두 개의 스핀성분 중 한쪽 성분만이 전류에 기여할 수 있는 금속물질의 성질을 말한다. 외부온도가 올라가도 큰 자기저항값을 가져 전이금속 물질에 비해 소자 등에 활용하기 유리하다.

교육부와 한국연구재단은 지난 1일 보도자료를 통해 이 연구내용을 공식발표했다.

이번 연구는 홍지상 교수(연구책임자)와 하쉬미(Arqum Hashmi) 박사과정 연구원 등이 참여, 교육부와 한국연구재단 주관 일반연구자지원사업(기초연구사업)의 지원으로 2013년 6월부터 2016년 5월까지 3년 동안 진행된다.

이번 연구결과는 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’ 3월 14일자 온라인판에 게재됐다.
논문명은 Metal free half metallicity in 2D systems: structural and magneitc properties of   on BN.)
 
연구내용에 따르면 홍 교수팀은 금속원소가 없지만 반쪽금속성을 띠는 것으로 알려진 ’카본나이트라이드(탄소와 질소로 이루어진 벌집 구조의 물질로 광촉매 등에 활용)’에 ’보론나이트라이드(보론과 질소로 이루어진 벌집 구조의 물질, 그래핀을 기판 위에 성장시킬 수 있는 접합물질로 주목)’를 혼합, 반쪽금속성을 띠는 가장 안정된 구조를 계산해냈다.

반쪽금속성 물질은 한 가지 스핀(양자역학적 특성에 의해 전자가 가지는 각 운동량의 일종)의 전류만 만들기 때문에 소자구동을 위해 전류를 주입할 때 계면구조에 크게 영향을 받지 않아 기존 물질에 비해 매우 유리하다.

특히 스핀밸브구조(자성체/비자성체/자성체 3층 구조로 비휘발성 자기메모리 소자 등에 활용 가능)에서 자기저항(전류의 흐름을 방해하는 성질) 특성이 커질 수 있으므로 자기저항 메모리 소자로의 활용도 가능하다.

이처럼 가벼운 물질에서 자기장 등 외부요인 없이 반쪽금속성이 구현되는 경우는 거의 드물어 향후 이를 이용한 후속연구가 활발해질 것으로 기대된다.

한편 지난 2004년 9월 부경대에 부임한 홍 교수는 물성물리학특론(대학원), 전자기학, 일반물리학 등을 강의하고 있다. 연세대에서 학사와 석사, University of California Irvine에서 박사학위를 받았다. 전공은 응집물리이론(자성물리)이다.<부경투데이>