표면계면특성연구실

물리학과 박성균

표면계면특성연구실은 응집물질 물리학과 자성체, 박막, 계면 물성 연구를 선도하는 연구실로, 금속 및 산화물 박막의 성장과 계면에서의 다양한 물리적 현상에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 스퍼터링, 펄스 레이저 증착, 플래시 에바포레이터 등 첨단 박막 성장 장비를 활용하여 다양한 자성체 및 산화물 박막을 제작하고, 이들의 구조적, 자기적, 전기적 특성을 정밀하게 분석합니다. 특히, 박막의 두께, 결정 방향, 성장 환경, 계면 결함 등이 자성 및 전자 구조에 미치는 영향을 체계적으로 규명하여, 차세대 스핀트로닉스 및 메모리 소자 개발에 필요한 기초 물성을 확보하고 있습니다. 연구실의 또 다른 핵심 분야는 중성자 산란 및 X-선 반사율 등 첨단 분석 기법을 활용한 계면 및 박막 구조의 정밀 분석입니다. 중성자 반사율 실험을 통해 박막 및 다층구조에서의 자기적, 전기적, 광학적 특성을 원자 단위에서 규명하며, 계면에서의 산화, 결함, 이종접합에 의한 물성 변화와 그 메커니즘을 밝히고 있습니다. 이를 통해 신물질의 자기적 상전이, 금속-절연체 전이, 스핀 구조 변화 등 다양한 응집물질 현상의 근본 원리를 탐구하고 있습니다. 본 연구실은 최근에는 나노입자, 하이브리드 구조, 투명 산화물 반도체, 에너지 소재 등 다양한 신소재 연구로 영역을 확장하고 있습니다. 금속/산화물 계면에서의 전하 이동, 스핀 교환 상호작용, 계면 결함이 자성체의 거시적 특성에 미치는 영향에 대한 실험적 규명과 더불어, 이론적 모델링 및 시뮬레이션을 병행하여 실험에서 관찰된 현상의 근본적인 원인과 상관관계를 체계적으로 해석하고 있습니다. 연구실은 국내외 중성자 연구시설, 한국원자력연구원, 한국기초과학지원연구원 등과의 활발한 협력을 통해, 첨단 분석 장비와 연구 인프라를 적극적으로 활용하고 있습니다. 이를 바탕으로, 스핀트로닉스, 양자 소재, 에너지 소재 등 첨단 분야에 적용 가능한 신물질의 물성 제어와 응용 가능성을 모색하며, 미래 신소재 개발을 위한 과학적 기반을 마련하고 있습니다. 이와 같은 연구 역량을 바탕으로, 표면계면특성연구실은 국내외 학계와 산업계에서 인정받는 연구성과를 지속적으로 창출하고 있으며, 다수의 특허, 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 응용 연구에도 기여하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 응집물질 물리학과 자성체, 계면 물성 연구의 선도적 역할을 지속적으로 수행할 것입니다.