연세대 최현용 교수 연구팀, 상온 동작 양자 정보 변환 소자 세계 최초 개발
연세대 최현용 교수 연구팀, 상온 동작 양자 정보 변환 소자 세계 최초 개발
  • 임지연 기자
  • 승인 2018.07.24 13:37
  • 댓글 0
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레이저를 이용한 스핀-밸리 양자 정보 처리 플랫폼 개발

[대학저널 임지연 기자] 연세대학교(총장 김용학) 전기전자공학부 최현용 교수팀이 상온에서 레이저를 이용해 스핀과 밸리 두 개의 양자 자유도가 담긴 광전류를 만들고, 이를 전기적으로 제어하는 데 세계 최초로 성공했다.

해당 연구 내용은 세계적인 학술지인 ‘네이쳐 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology, IF=37.49)’에 영국 현지시간 7월 23일 16시에 출판됐다. 논문명은 ‘Generation, transport, and detection of valley-locked spin photocurrent in WSe2–graphene–Bi2Se3 heterostructures’다.

차순영·노민지(공동 1저자, 박사과정) 씨는 이번 연구에서 이셀레늄화텅스텐(WSe2)과 위상절연체의 위 표면이 단층 그래핀을 매개로 연결된 이종접합 소자를 제작한 뒤 비국부적 광전류 실험을 통해 밸리-스핀 변환 확인에 성공했다. 이셀레늄화텡스텐은 전이금속 디칼코게나이드 물질군에 속하며 차세대 광양자 정보 응용 소재로 각광받고 있는 물질이다.

이 연구는 밸리-스핀 변환을 확인하는 데에 그치지 않고, 전압을 조절함에 따라 스핀정보가 담긴 광전류의 크기 또한 바뀐다는 것을 입증했다는 점에 큰 의의를 지닌다.

논문의 교신저자인 최현용 교수는 “추후 펨토초 초고속 실험을 통해 양자 정보 처리 속도를 획기적으로 향상시킬 계획”이라고 말했다.

한편 이 연구는 삼성미래기술육성사업을 통해 이뤄졌다. 


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