[표지] 1
연구계획 요약문 2
연구결과 요약문 : 한글 3
SUMMARY 4
목차 5
1. 연구개발과제의 개요 6
1.1. 당초목표 및 수정 보완목표 6
1.2. 당초 목표의 수정 보완 사유 6
1.3. 연구개발의 필요성 및 범위 6
1) 반도체 및 산화물 나노 물질 및 나노구조체의 물성에 대한 계산 연구의 필요성 6
2) 고온 초전도체의 물성에 대한 계산 연구의 필요성 7
2. 국내외 기술개발 현황 8
2.1. 반도체 나노구조 연구 동향 8
2.2. 초전도체 연구 동향 8
3. 연구수행 내용 및 결과 9
3.1. 이론적 접근 방법 9
1) 밀도범함수 기반 전자구조 계산법 9
2) 스핀-궤도함수 상호작용(spin-orbit interaction) 9
3) 밀도범함수 기반 전기전도도 계산법 9
4) 다체 효과(many-body effects)를 고려한 전자 구조 계산법 9
5) 스핀 요동에 기반한 초전도 특성 계산 9
3.2. 연구내용 10
1) 1단계 연구 내용: 2011년 4월 15일 - 2014년 2월 28일(1차년도 - 3차년도) 10
2) 2단계 연구 내용: 2014년 3월 1일 - 2017년 2월 28일(4차년도 - 6차년도) 10
3) 3단계 연구 내용: 2017년 3월 1일 - 2020년 2월 29일(7차년도 - 9차년도) 10
3.3. 연구결과 11
1) 변형(strain)과 전기장이 위상절연체 표면 상태에 미치는 효과 연구 11
2) 위상절연체 나노도선의 표면 전자 상태 연구 12
3) 위상절연체의 chiral 궤도함수 각운동량 연구 13
4) 위상절연체 옆면의 비등방적 디랙 상태 연구 14
5) FeAs계 고온 초전도체의 스핀 특성 연구 14
6) 전자와 Fe 스핀 간의 상호 작용 계산 연구 15
7) 구리산화물의 페르미 표면과 양자 진동에 대한 연구 16
8) 자기터널링 접합 소자 안의 붕소 원자가 가지는 원자 구조와 전자 구조에 대한 연구 16
9) 변형과 전기장이 위상절연체 나노도선의 표면 전자 상태에 미치는 효과 연구 결과 17
10) 반도체 나노구조의 전자 수송 특성 계산 방법론 개발 결과 17
11) FeAs계 고온 초전도체의 초전도 전이 온도와 초전도 에너지 갭 계산 연구 결과 17
12) 분자 전자 소자의 전류-전압 특성 계산 연구 18
13) 귀금속 표면에서 라쉬바(Rashba) 스핀 분리의 원인 규명 19
14) graphyne의 전자 구조 연구 21
15) CoFeB/MgO/CoFeB 자기터널링 접합에서 붕소의 확산이 MgO의 포텐셜 에너지 장벽 높이에 미치는 영향에 대한 연구 22
16) 그래핀 양자점의 전자구조와 광특성에 관한 연구 23
17) 위상 절연체 나노도선의 전자 수송 특성 계산 연구 24
18) 반도체 나노구조의 전자 수송 특성 계산 방법의 정밀성 및 효율성 향상 연구 24
19) FeAs계 고온 초전도체의 초전도 특성에 대한 불순물 원소 및 압력 의존성 연구 24
20) FeAs계 고온 초전도체의 초전도 특성에 대한 결정 구조 의존성 연구 24
21) 실리콘 나노도선에 도핑된 전자의 자성 특성에 대한 계산 연구 24
22) Si/SiO₂/Si 접합 구조에서 터널링 특성과 전자구조의 관계 규명 25
23) 이차원 위상절연체 끝머리 상태 폭의 분기 현상 연구 26
24) SiC위에 적층 성장된 그래핀 나노구조의 전자구조 연구 26
25) Si, Ge 반도체 나노도선의 전자 수송 특성 예측 연구 27
26) III-V족 반도체 나노도선의 전자 수송 특성 예측 연구 27
27) 오버도핑된(overdoped) 구리 산화물계 고온 초전도체의 스핀 요동 특성 연구 27
28) 오버도핑된(overdoped) 구리 산화물계 고온 초전도체의 전자와 스핀 요동간 상호 작용 규명 연구 27
29) 그래핀 전극을 사용한 MoS₂ 소자 연구 28
30) Ge/Si core-shell 나노도선에서 수소 원자에 의한 도핑 효과 연구 29
31) 탄소와 질소가 함께 도핑된 산화 티타늄의 전자구조 연구 29
32) 위상 절연체 가장 자리 상태 연구 30
33) II-VI족 반도체 나노도선의 전자 수송 특성 예측 연구 30
34) 4주기, 5주기 전이금속 산화물의 전자구조 계산 방법론 연구 30
35) 산화물 나노구조의 전자 수송 특성 계산 방법론 연구 31
36) 오버도핑된(overdoped) 구리 산화물계 고온 초전도체의 초전도 전이온도 및 초전도 에너지 갭 계산 연구 31
37) 언더도핑된(underdoped) 구리 산화물계 고온 초전도체에서 구리 d-궤도 전자간 반발에너지 계산 연구 31
38) 흑린(black phosphorus)의 에너지 갭 조절 및 디랙 금속성 연구 32
39) 흑린(black phosphorus) 나노 박막의 2차원 디랙 페르미온 예측 연구 33
40) 황화 몰리브덴(MoS₂) 나노 박막에서의 전하 수송체 성질 연구 33
41) 산화 아연(ZnO)이 그래핀의 전하 수송 특성에 미치는 영향 연구 34
42) 그래핀의 에너지 갭 발생 연구 34
43) WSe2-MoS2 접합의 물리적 특성 연구 35
44) 언더도핑된(underdoped) 구리 산화물계 고온 초전도체의 스핀 요동 연구 35
45) 궤도 각운동량의 발생 조건과 거대 스핀 갈라짐 현상에 미치는 효과 연구 35
46) LSDA+U 방법론에서 스트레스 텐서(stress tensor) 산출 방법 개발 36
47) 반도체 산화물 나노구조의 전자 수송 특성 연구 36
48) 산화물 나노구조 및 나노 접합의 전기 절연성 연구 36
49) 언더도핑된 구리 산화물계에서 스핀 요동과 전자간의 상호작용 연구 36
50) 언더도핑된 구리 산화물계 초전도체의 초전도 전이온도 및 초전도 에너지 갭 계산 연구 36
51) MoTe₂의 수소 도핑 연구 36
52) 흑린(black phosphorus)의 디랙 준금속 상평형도 연구 37
53) 고체와 나노구조물에서 거대 스핀 분리를 일으키는 각운동량 분석 연구 38
54) 스핀 전류를 이용한 반강자성 스위칭 및 이를 통한 초전도 상전이 연구 39
55) 흑린의 디랙 준금속성 심화 연구 40
56) MoS₂와 그래핀 접합의 전자 구조 연구 40
57) 강자성체/산화물 나노 접합의 스핀 의존적 전자 투과 효과 연구 41
58) 반강자성 전이 금속 산화물 나노구조의 스핀 의존적 전자 투과 효과 연구 41
59) 언더도핑된 구리 산화물계 초전도체의 결정구조별 초전도 특성 연구 42
60) 언더도핑된 구리 산화물계 초전도체에서 반강자성 상태와 초전도 상태의 상관 관계 연구 42
61) FeSe에서 전기장이 전자의 상관성에 미치는 영향 연구 42
62) Sr₂IrO₄에서 전자의 유효 총 각운동량(Jₑff)이 전기전도도에 미치는 효과 연구[이미지참조] 43
63) 흑린(black phosphorus)의 일함수(work function) 연구 44
64) WSe₂의 밴드 구조 심화 연구 45
65) 마법각(magic-angle) 비틀린 이중층 그래핀(twisted bilayer graphene)의 특성 연구 45
66) 2차원 전이금속 켈코겐 화화물에서 수소 도핑에 의한 전자 도핑의 안정성, 효율, 기작에 대한 연구 46
67) 수소 도핑이 전이금소 켈코겐 화합물에서의 저온 수송 특성에 미치는 영향 연구 47
68) SmB₆의 원자 진동 연구 47
69) 비틀린 이중 겹층 그래핀(twisted double bilayer graphene)의 전자 구조 연구 47
4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 48
5. 연구결과의 활용계획 52
5.1. 연구 결과의 활용방안 52
5.2. 연구 결과의 파급 효과 52
6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 52
7. 대표적 연구실적 53
8. 참고문헌 54
9. 연구성과 55
9.1. 연구 성과 요약 55
9.2. 국외 SCI 학술지 논문 게재 성과(40편 게재) 56
9.3. 국내학술지 논문 게재 성과(학술진흥재단 등재지에 Review 논문 1편 게재) 62
9.4. 국제학술대회 초청 강연 성과(31건) 62
9.5. 국제학술대회 논문발표 성과(91건) 64
9.6. 국내학술대회 논문발표 성과 목록(104건) 71
9.7. 인력 양성 성과(박사 7명, 석사 4명) 79
10. 연구기자재 현황 및 활용 80
11. 기타사항 80
[붙임1] 연구책임자 대표적 논문‧특허실적 요약문 81
[별첨1] 자체평가의견서[내용누락;p.96-99] 96
[별첨2] 연구개발성과 활용계획서[내용누락;p.100] 96