[김준성, 김태환, 민병일 교수 연구실] “반데르발스 물질의 엑시톤 응축상태의 특성 규명”

김준성 (제1저자 김소영), 김태환, 민병일 교수 연구실은 준이차원 물질인 Ta₂NiSe₅의 엑시톤 응축 상태의 특성을 규명하였다. 연구결과는 ACS Nano에 2016. 9. 27 게재되었다.

반도체에서 전자와 홀의 결합으로 형성되는 엑시톤은 반도체갭의 크기가 매우 작을 때 자발적 응축상태를 만들게 된다.

​이 연구에서는 반데르발스 물질인 Ta₂NiSe₅에서 발현되는 엑시톤 응축상태가 2차원 층에 국소화되어 나타난다는 실험적인 증거를 기계적 박리를 통해 얻은 2차원 물질 특성변화 관측을 통해 제시하였다.

​이 결과는 2차원 물질의 특이 기저상태를 이해하는데 중요한 기초를 제공할 것으로 기대된다.

[그림: (왼쪽 위) Ta2NiSe5의 결정구조 (왼쪽 아래) Ta₂NiSe₅의 액시톤 응축상 전후의 전자구조 모식도 (오른쪽) 액시톤 응축상태 물질인 Ta₂NiSe₅와 1T-TiSe₂의 두께(층 수)에 따른 상전이 온도의 변화. Inset: 서로 다른 두께를 가지는 Ta₂NiSe₅박막결정의 온도에 따른 저항변화]