물리학과 조만호 교수 연구팀은 강자성체와 위상 절연체의 접합 계면을 중금속을 통해 제어해 기존 스핀트로닉 테라헤르츠 방출(spintronic terahertz emission, 이하 STE) 한계를 뛰어넘는 강한 테라헤르츠파를 관측하고 스핀-전하 변환 향상의 원인을 규명함으로써 차세대 스핀트로닉 소자에 적용 가능한 새로운 구조를 확보했다. 

조만호 교수는 “본 연구는 압도적인 스핀-전하 변환 효율을 가지는 소재 및 구조를 확보한 것과 동시에 위상 절연체를 이용한 스핀-전하 변화 효율 향상의 핵심 요소인 계면 제어 원인을 규명함으로써, 앞으로의 스핀트로닉스 연구 방향을 제시했다.”고 연구의 의의를 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부 지능형반도체선도기술개발사업 및 선도연구센터지원사업(SRC)과 한국전자통신연구원의 지원을 받아 수행됐으며, 물리학과 노승원 학생이 제1저자로, 물리학과 조만호 교수가 제1교신저자로, 고등광기술연구소(APRI) 강철 박사가 제2교신저자로 참여했다. 연구 결과는 물리 및 재료과학 분야의 권위 있는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials, IF 19.924)’에 5월 12일 온라인 게재됐다.

* 논문명: Exceptional Spin-to-Charge Conversion in Selective Band Topology of Bi/Bi1-xSbx with Spintronic Singularity