설립목적
현재 새로운 양자 특성을 보이는 신물질의 과학적 가치와 산업적 중요성이 증대되면서, 국내 다양한 산학연 기관에서 신물질을 인공적으로 디자인하고, 합성하며, 분석하는 인프라 확충이 지속적으로 진행되고 있다.
또한 이러한 인프라의 공동 활용은 인적 네트워크에 기반한 협력 체계에 의한 공동 연구가 주를 이루고 있어, 대학의 학생 연구원의 첨단 장비 활용에 의한 교육 및 연구는 매우 제한되어 있다.
특히 양자 현상의 인공 디자인, 신물질의 합성과 분석, 그리고 데이터 해석은 모두 신물질의 새로운 특성을 이해하고 그특성을 제어하기 위해 필수적이며, 특수 목적의 연구를 위해 custom-made된 다양한 방법론을 유기적으로 결합한 통합적 연구를 통해 이루어져야 하나 그 지원 체계는 미흡하다.
이러한 한계를 극복하기 위해 부산대학교 물리학과는 “신물질 이 가지는 양자 현상에 대해 custom-made와 ready-made 연구 방법론을 결합한 통합형 연구 솔루션 제공”과 학생 연구 원들을 위한 “첨단 연구시설의 참여형 공동연구”를 수행하고자 한다.
신물질 양자현상 통합해석 연구지원센터는 고체물리 분야의 통합 연구 솔루션 제공을 위한 시스템의 특성화와 아울러 연구 장비의 집적화 및 고도화를 통해 부산대학교 물리학과가 신물질 양자현상 연구 분야를 선도하고 이를 국내 산학연 기관들과 공유하는 것을 목적으로 설립되었다.
또한 이러한 인프라의 공동 활용은 인적 네트워크에 기반한 협력 체계에 의한 공동 연구가 주를 이루고 있어, 대학의 학생 연구원의 첨단 장비 활용에 의한 교육 및 연구는 매우 제한되어 있다.
특히 양자 현상의 인공 디자인, 신물질의 합성과 분석, 그리고 데이터 해석은 모두 신물질의 새로운 특성을 이해하고 그특성을 제어하기 위해 필수적이며, 특수 목적의 연구를 위해 custom-made된 다양한 방법론을 유기적으로 결합한 통합적 연구를 통해 이루어져야 하나 그 지원 체계는 미흡하다.
이러한 한계를 극복하기 위해 부산대학교 물리학과는 “신물질 이 가지는 양자 현상에 대해 custom-made와 ready-made 연구 방법론을 결합한 통합형 연구 솔루션 제공”과 학생 연구 원들을 위한 “첨단 연구시설의 참여형 공동연구”를 수행하고자 한다.
신물질 양자현상 통합해석 연구지원센터는 고체물리 분야의 통합 연구 솔루션 제공을 위한 시스템의 특성화와 아울러 연구 장비의 집적화 및 고도화를 통해 부산대학교 물리학과가 신물질 양자현상 연구 분야를 선도하고 이를 국내 산학연 기관들과 공유하는 것을 목적으로 설립되었다.
연구분야
본 센터는 고체물리 분야 통합적 연구 인프라를 바탕으로 다양한 방법론을 결합하여, 기능성 신물질에 대해 측정-분석-해석이 유기적으로 결합된 통합형 연구 솔루션을 제공하고자 합니다.
1. 원자층 제어 시료 제작 분야
- 초크랄스키 결정성장법에 의한 PLD 박막 성장용 단결정 타겟 결정 구조 연구
- Cu 산화물 단결정을 활용하여 PVD법으로 증착된 투명 전도성 산화물 반도체 박막 연구
- 산화물 단결정 타겟을 이용한 PLD 및 sputtering으로 증착된 나노 박막의 구조 및 자성적 특성 연구
- RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용한 원자층 제어 산화물 시료 제작
2. 양자 물성 측정 및 분석 분야
- 새로운 양자현상을 보이는 신물질 관련 다양한 분석 기법에 기반한 이해를 바탕으로 특성을 제어하고 디자인
- 양자 물질에서의 들뜸현상들을 측정할 수 있는 고분해능 전자 에너지 손실 분광기 (Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS))
- 극저온/고진공 환경에서 전자의 전도 특성을 측정할 수 있는 프로브 스테이션 (Probe station)
- 물질의 광학적 특성을 측정할 수 있는 분광타원해석기 (Ellipsometry)
- 전자구조의 직접적인 측정을 통해 근본적인 물리 현상의 원인을 찾아낼 수 있는 각분해능 광전자 분광기(Angle-resolved Photoemission Spectroscopy) 등의 다양한 분석 기법을 바탕으로 신물질의 특성 분석 및 원리 규명
- 이차원 나노 물질과 강자성 박막의 자기적 상호작용에 의한 자기 근접 효과 유도 및 이차원 물질의 스핀트로닉스 연구
3. 제일 원리 기반 이론적 계산 분야
- 밀도범함수이론(Density Functional Theory)기반 제일 윈리 계산을 통해 응집물질내 다양한 양자현상을 예측하고 물리적 특성을 분석
- 계면에서 Spin, Charge, Lattice 그리고 Orbital의 상호작용과 이를 통해 발현되는 새로운 양자현상에 대해 제일원리 계산을 통해 매커니즘 규명
- 2차원 물질의 표면 및 계면에 관한 미시적인 원자 및 전자 구조에 관한 제일원리 계산 연구
- 산화물 박막에 대한 미시적인 원자 및 전자 구조 연구
- 강유전체, 반도체, 초전도체 등의 다양한 물질에 대한 전자구조 계산
- 이원게 및 삼원계 금속 산화물의 원자간 전자 밴드구조를 양자적 이론으로 해석 연구
신물질 양자현상 통합해석 연구지원센터