건국대 이훈경 교수팀, 새로운 준금속 상태 발견

건국대학교는 이과대학 이훈경 교수(물리학과) 연구팀이 포스트 그래핀으로 많은 주목을 받고 있는 새로운 2차원 탄소 동소체 바이페닐렌 네트워크(biphenylene network)에서 type-II 준금속 특성의 원인을 최초로 규명했다고 8일 밝혔다.

연구 결과는 나노 분야 최고 권위 과학 전문지인 ‘나노 레터스(Nano Letters, IF=10.8)’ 최신호에 게재됐다.

이번 연구는 건국대 이훈경 교수와 모성준 학생, 아주대 임준원 교수와 서재욱 학생, UST 김세중 교수, 경희대 손석균 교수와 공동으로 진행됐다.

이훈경 건국대 교수, 임준원 아주대 교수, 김세중 UST 교수, 손석균 경희대 교수(왼쪽부터)

공동 연구팀은 바이페닐렌 네트웍 물질이 type-II 준금속인 이유가 거울 대칭성으로 인한 전자 파동의 양자역학적 상쇄 간섭에 의한 것임을 이론적으로 보였다.

또 플루오린 원자(F)의 화학적 기능화를 통해 바이페닐렌 네트워크 물질의 type-II 준금속 특성을 type-I, type-II, nodal line의 새로운 준금속 상태로 자유롭게 변환시킬 수 있음을 발견했다.

바이페닐렌 네트워크 탄소 동소체 준금속 상태 연구도식.

이훈경 교수는 “바이페닐렌 네트워크 물질의 화학적 기능화를 통한 2차원 물질의 새로운 준금속 상태의 생성 원리와 이 특성을 조절할 수 있는 새로운 방법론을 제시했다는 측면에서 이번 연구는 매우 중요하다”며 “바이페닐렌 네트워크의 이러한 특성을 이용해 새로운 위상 물질 및 양자 컴퓨팅 물질로 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이 연구는 선도연구센터 지원사업(센터장 이규철), 중견연구자 지원사업, 그리고 램프(LAMP) 사업, 기본연구사업 등의 지원을 받아 수행됐다.