나노기술 및 정책 정보

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● 동 유 대학원생(도쿄대) 연구팀이 정삼각형의 대칭성을 갖는 반데르발스 결정인 이황화 몰리브덴(MoS2)에 왜곡을 가함으로써 면 내에 전기분극과 이를 반영한 거대한 광기전력 효과가 생기는 것을 발견

● MoS2 시료의 왜곡을 무시할 수 있는 디바이스의 경우, 빛을 조사(照射)하면 전기 전도도의 변화는 관측되지만 인가전압이 없는 상황에서 자발적인 광전류가 흐르지 않는 한편, 일축성 변형이 인가된 디바이스의 경우, 결정 대칭성이 저하되어 면 내에 분극이 발생하고, 빛을 조사하면 인가전압이 없는 상황에서도 명확한 광전류가 흐르는 것을 발견

● 광전류는 왜곡으로 인해 발생된 분극과 평행한 방향으로만 관측되었으며, 왜곡의 크기를 증대시켜 나감에 따라 광전류의 크기가 증가하는 것을 발견

● 이를 통해 벌크 광기전력 효과의 거대화에는 분극의 발현이 중요하다는 것을 입증하였으며, 향후 대칭성 및 새로운 고체 특성을 반영하는 광기전력 연구에 있어 중요한 역할을 할 것으로 기대

Nature Nanotechnology (2022.11.21.), Giant bulk piezophotovoltaic effect in 3R-MoS2