건국대학교 이과대학 이훈경 교수(물리학과) 연구팀이 포스트 그래핀으로 많은 주목을 받고 있는 새로운 2차원 탄소 동소체 바이페닐렌 네트웍(biphenylene network)에서 type-II 준금속(semimetal) 특성의 원인을 최초로 규명했다.

해당 연구 결과는 나노 분야 최고 권위의 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 그리고 경희대 손석균 교수와 공동 연구로 진행됐다.

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

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

이훈경 교수는 “바이페닐렌 네트웍 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 네트웍의 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.

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