이번 연구를 통해 기존까지 관측되지 않았던 숨은 진동 모드를 세계 최초로 발견했다. 또한 스트레인을 정량적으로 측정할 수 있는 물리적 지표로 제안함으로써 2차원 반도체 기반 스트레인 엔지니어링 분야에 새로운 방향성을 제시했다.
정 교수팀은 연구를 통해 나노 분광 분석 기법인 ‘탐침 증강 라만 분광법(Tip-Enhanced Raman Spectroscopy, TERS)’을 활용해 기존 방식으로는 감지할 수 없었던 ‘라만 비활성 진동 모드( )’를 포착하는 데 성공했다. 해당 진동 모드는 주름 구조 내 국소적인 스트레인에 따라 진동수와 세기가 민감하게 선형 변화를 보였으며, 다른 포논 모드와 스펙트럼상으로 겹치지 않아 스트레인을 감지하는 명확하고 직관적인 기준으로 활용될 수 있다는 점이 입증됐다.
텅스텐 다이셀레나이드 (WSe2)에서 라만 산란 (Raman scattering)과 광발광(Photoluminescence) 사이의 연관성을 인공지능을 이용해 확인
인공지능 모델 ‘컨볼루션 신경망(CNN)’를 통해 복잡한 물리학적 연관성 정확하게 예측 및 설명 가능한 인공지능 (eXplainable artificial intelligence, XAI)을 통해 연관성의 근원 분석
논문명은 ‘Explainable Artificial Intelligence Approach to Identify the Origin of Phonon-Assisted Emission in WSe2 Monolayer’로, 연구결과는 인공지능 응용 분야 세계적 학술지 「Advanced Intelligent Systems」 7월호에 게재
정문석 교수 공동연구팀이 관찰대상에 따라 카멜레온처럼 관찰 방법자 자유자재로 변화하는 나노광학현미경 개발했다.
개발된 현미경을 통해 특정 방향으로 굽혀진 분자만 골라 관찰하거나 모드를 바꿔 다양한 물질의 광 신호를 검출할 수 있다.
정 교수팀은 UNIST 박경덕 교수팀의 연구에 사용된 시료의 제작에 참여했으며, 논문명은 'Adaptive tip-enhanced nano-spectroscopy'로 연구결과는 국제학술지 네이쳐 커뮤니케니션즈(Nature Communications)에 6월 8일자로 출판됐다.
정문석 교수와 한국과학기술원 물리학과 양희준 교수와 동국대 물리반도체과학부의 Dun Anh Nguyen 교수와의 공동연구로 진행됐다.
공동연구팀은 백금막이 코팅된 텔루린(Tellurene) 반도체 물질에 레이저를 조사해 디랙 준금속 물질인 플래티늄다이텔루라이드(PtTe2)를 합성할 수 있는 기술을 개발했다. 그리고 이를 통해 텔루린과 플래티늄다이텔루라이드의 반도체-전극 계면을 형성하고 변칙성이 낮은 안정적인 결합을 가능하게 만들었다.
이번 연구(논문명 ‘Patterning of type-II Dirac Semimetal PtTe2 for Optimized Interface of Tellurene Optoelectronic Device’)는 나노물질을 이용한 에너지 분야 세계적 학술지 「나노 에너지(Nano Energy)」(IF=17.881)의 8월호에 게재됐다.
베트남 페니카 대학교(Phenikaa Univ.)의 Ngoc Thanh Duong 교수와 공동연구, 나노 분야 세계적 학술지 「나노 투데이(Nano Today)」(IF=20.722)의 10월호에 게재
세계 최초로 ‘비정질 텔루륨 삼산화물(a-TeO₃)’ 개발
일반적인 열처리 산화 공정이 아닌 상압 조건에서 자외선 오존(UV-O₃) 처리를 통해, 2차원 텔루륨(2D-Te)을 비정질 텔루륨 삼산화물(a-TeO₃)로 변환하는 획기적인 방법을 개발
고해상도 투과전자현미경(HRTEM)과 라만 분광법을 통해 결정질 2D-Te가 비정질 a-TeO₃로 완전히 상전이되는 과정을 관찰했으며, X선 광전자 분광법(XPS)을 통해 Te⁶⁺ 산화 상태를 확인함으로써 비정질 텔루륨 삼산화물 형성을 증명
한국연구재단 혁신연구센터사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 한양대 물리학과 방승호 박사(공동 제1저자), 이채원 박사과정생(공동 제1저자), 정문석 교수 (교신저자), 이화여자대학교 물리학과 김동욱 교수(교신저자)가 참여
연구 성과는 재료과학 분야 국제 권위 학술지 『Advanced Materials』 (IF: 26.8)에 “High Performance P‐Channel Transistor Based on Amorphous Tellurium Trioxide”라는 제목으로 6월 16일 온라인 게재