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원자 제어 저차원 전자계 연구단은 세계적인 연구를 수행하는 기초과학연구원의 연구단으로서, 기존의 원자선/원자막 연구단에서 축적한 원자수준의 저차원 물질계 제작 노하우와 물성측정 기술을 바탕으로 하여, 원자 단위의 물질 조절을 통하여 새로운 저차원 위상물질을 창조하고 이들이 지니는 저자원전자계의 대칭성과 위상질서를 미시적으로 연구한다는 창의적인 아이디어를 제시한다. 이러한 아이디어를 토대로, 세계적으로 아직 맹아적 단계에 머물고 있는 저차원 위상물질 연구에 새로운 방향을 개척하고, 이 분야를 세계적으로 선도하게 될 기초적이며 선진적인 연구를 진행할 것이다. 이를 통하여, 창의적이고 우수한 연구 성과를 산출함과 동시에, 응집물질물리학, 특히 표면 및 나노 물리학 분야에서 세계 최고 수준의 연구 인력을 배출하여, 한국 응집물질물리학의 연구 수준과 인적자원의 수준을 한 차원 더 높이 향상시키는 것을 목표로 하고 있다. 구체적인 연구 목표를 소개하면 다음과 같다.

 

Aim


(1) 고도화된 원자 수준의 성장 제어와 자기조립성장법을 통하여 새롭고 특이한 저차원 전자계를 지탱하는 새로운 물질들과 이들 간의 이종접합구조를 창조한다.

(2) 이와 같이 창조된 새로운 물질들에서 나타나는 새로운 형태의 저차원전자계의 다양한 대칭성 붕괴와 위상질서, 그리고 이로부터 발현 가능한 특유의 물성을(Majorana Fermion과 같은) 전자구조/전자산란의 관점에서 미시적으로 연구하고, 아직 알려지지 않은 새로운 물성의 발견에 도전한다.

(3) 위와 같은 물질의 특성을 측정하기 위하여, 원자수준 신물질 성장과 극저온 고자장 주사터널현미경, 스핀분해 주사터널현미경 및 고분해능 스핀/각분해광전자분광 등과 같은 고도화된 측정수단을 in-situ로 결합한다.

(4) 이러한 연구를 통하여 위상물질연구라는 큰 흐름에 저차원 위상신물질연구라는 새로운 흐름을 제시, 응집물질물리학의 발전에 크게 기여하며, 이를 통하여 얻어지는 원자수준의 물질제어기술과 새로운 저차원전자계에 기반하여 현재의 나노 및 분자소자의 한계를 극복할 수 있는 초고성능 전자 및 스핀소자기술의 기초를 모색한다.

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