옥강민 연구실은 비중심대칭 구조를 갖는 고체 무기화학 재료의 설계와 합성에 중점을 두고 있습니다. 비중심대칭 구조는 비선형 광학 특성, 압전성, 강유전성 등 다양한 기능성 물성을 구현하는 데 필수적인 요소로, 차세대 광전자 및 에너지 소재 개발에 핵심적인 역할을 합니다. 본 연구실은 대칭성 제어와 고체화학 반응 메커니즘을 체계적으로 탐구하여, 새로운 비중심대칭 재료의 구조적 특성을 규명하고, 이를 바탕으로 혁신적인 소재를 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 다양한 합성 전략과 실험적 접근을 통해 이루어집니다. 예를 들어, 유기-무기 하이브리드, 금속-유기 골격구조, 층상 및 1차원 사슬 구조 등 다양한 형태의 무기 고체를 합성하며, 대칭성 제어를 위한 키랄 리간드 도입, 이온 치환, 화학적 도핑 등 다양한 방법론을 적용합니다. 또한, 합성된 재료의 결정 구조 분석, 전자 구조 계산, 물성 측정 등을 통해 구조-물성 상관관계를 심도 있게 연구합니다. 이러한 연구 성과는 세계적으로 권위 있는 학술지에 다수 게재되고 있으며, 국내외 특허 출원 및 등록, 학회 발표 등으로도 이어지고 있습니다. 비중심대칭 재료의 설계 및 합성 연구는 미래 광전자, 센서, 에너지 변환 등 다양한 첨단 산업 분야에서의 응용 가능성을 넓히고 있습니다.

옥강민 연구실은 Zintl 상을 비롯한 다양한 기능성 무기화합물의 비선형 광학 및 열전 특성 구현에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. Zintl 상은 금속과 비금속 원소가 결합하여 독특한 전자 구조와 결정 구조를 가지는 화합물로, 우수한 열전 특성 및 전기적, 광학적 특성을 나타내는 것이 특징입니다. 본 연구실은 이러한 Zintl 상의 조성, 구조, 도핑 효과 등을 체계적으로 조절하여, 고효율 열전 소재 및 비선형 광학 소재로의 응용을 모색하고 있습니다. 특히, 다양한 희토류 및 전이금속 치환, 이온 반응, 화학적 조성 변화 등을 통해 Zintl 상의 전기전도도, 열전도도, Seebeck 계수 등 열전 특성을 최적화하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 비중심대칭 구조를 갖는 Zintl 상 및 관련 화합물의 합성을 통해, 강력한 2차 조화파 발생(Second-Harmonic Generation, SHG)과 같은 비선형 광학 특성을 구현하고, 자외선 및 적외선 영역에서의 응용 가능성을 탐구합니다. 이러한 연구는 실험적 합성과 더불어 이론적 계산, 구조 분석, 물성 측정 등 다양한 접근법을 통합적으로 활용합니다. 연구 결과는 고성능 열전 소재, 차세대 광학 소자, 에너지 변환 장치 등 실질적 산업 응용으로 이어질 수 있으며, 국내외 특허 및 학술 발표를 통해 그 우수성이 인정받고 있습니다.