나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Lawrence Berkeley National Laboratory 및 일본 물질재료연구기구 공동연구팀은 원자 단위 두께의 물질로 구성된 단순 스택 구조에 고도로 국소화된 엑시톤을 관측하는 데 성공

● 연구팀은 이황화텅스텐(WS₂)층과 이셀렌화텅스텐(WSe₂)층을 스택한 후 두 물질 내 원자 간격의 미세한 불일치를 활용해 무아레 초격자(moiré superlattice) 장치를 제작했으며, 이후 전자현미경으로 장치에서 구조 데이터 및 분광 데이터를 수집 및 종합해 엑시톤의 확률적 위치를 추정

● 그 결과, 스택 구조 내에서 대규모 원자 재구성이 발생해 전자 구조가 변조되고, 이에 따라 엑시톤이 국소화되는 트랩(trap)의 주기적 배열을 형성하는 것을 확인

● 본 연구는 맞춤형 소재를 통해 엑시톤 제어가 가능하다는 사실을 보여주는 사례로, 광전자기기 설계부터 양자컴퓨팅 소재까지 다양한 분야에서 응용 가능할 것으로 기대

Science (2022.12.15.), Hyperspectral imaging of exciton confinement within a moiré unit cell with a subnanometer electron probe