나노기술 및 정책 정보

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● 이재찬 교수(성균관대) 외 공동 연구팀은 전이금속 산화물에 숨겨진 물질 상태를 이론적으로 예견하고, 이를 박막 표면에 실험적으로 구현하는 데 성공

● 연구팀은 우선 제일원리 계산*으로 스트론튬을 란타넘으로 일부 치환해 전자가 도핑된 타이타늄산 스트론튬에서 전하 질서상이 준안정상으로 존재함을 이론적으로 예견

* 제일원리 계산(Ab-initio calculation) : 경험적 수치를 사용하지 않고 기본적인 물리법칙만으로 물질의 물성을 계산하는 방법으로, 슈뢰딩거 방정식을 풀어서 물질의 전자구조, 물질의 물성을 이론적으로 예견

● 이어 연구팀은 란타넘 도핑된 타이타늄산 스트론튬 박막을 타이타늄산 스트론튬(001) 기판 위에 원자층 수준으로 제어하며 성장시켰으며, 그 결과 박막 표면에서 전하 질서상이 유발되어 박막 내부로 침투하며 안정화되는 것을 실험적으로 확인하고 제일원리 계산으로 설명

● 박막 표면을 이용해 준안정상을 안정화하는 본 연구의 접근방식은 추후 초전도, 거대 자기저항, 다강성과 같이 전하 질서상에서 비롯될 수 있는 중요한 물성을 발현시키는 데 있어 플랫폼 역할을 할 것으로 기대

Nature Communications (2024.02.08.), Surface triggered stabilization of metastable charge-ordered phase in SrTiO₃