반도체물리학과

KANGWON NATIONAL UNIVERSITY

Thermal Energy Transport Laboratory

    우리 연구실은 원자 수준으로 얇은 2차원(2D) 소재를 기반으로, 열과 에너지의 상호작용에 관한 다양한 현상들을 탐구합니다. 특히 전이금속 칼코겐 화합물(transition metal dichalcogenides) 같은 신소재를 활용하여, 열에너지를 전기적 또는 스핀(전자 자기적 특성) 에너지로 전환하는 원리를 밝히고, 이를 실제 소자 기술로 발전시키는 데 주력하고 있습니다. 소재 내부의 열 흐름이 어떻게 전하(전자)나 스핀 흐름으로 이어지는지 연구함으로써, 기존 반도체 기술의 한계를 뛰어넘는 고효율·저전력 소자의 개발 가능성을 모색합니다. 예를 들어, 열로 인해 발생하는 전기 신호(Seebeck effect), 자성을 띠는 소재와의 접촉을 통해 나타나는 스핀 현상(spin Seebeck effect, magnetic proximity effect), 그리고 복합적인 열-스핀 반응(anomalous Nernst effect) 등을 주요 연구 대상으로 삼고 있습니다. 또한, 열이 초 미세 구조 내에서 어떻게 전달되고 방출되는지를 이해하기 위해 저 차원(2D 및 1D) 나노 소재의 열 전도 특성을 이론적·실험적으로 분석합니다. 이 과정에서 개발되는 정밀한 열 유속 센서 기술은 차세대 전자소자, 열관리 시스템, 나노기기 설계에 실질적인 응용 가능성을 지닙니다.

  우리 연구실은 학문적 깊이와 산업 응용을 아우르는 연구를 통해, 미래 에너지 소자와 정보처리 기술의 기반을 다지는 데 기여하고자 합니다. 실험, 시뮬레이션, 융합적 사고가 조화를 이루는 이 연구환경 속에서, 학부생과 대학원생 모두가 능동적인 연구 경험을 쌓을 수 있습니다.

연구 분야

  1) Nanoscale heat-energy conversion (2D thin films, transition metal dichalcogenide-based homo-/heterostructures, high entropy materials)

  2) Thermally-induced charge & spin dynamics (magnetic proximity effect, spin Seebeck effect, and anomalous Nernst effect in 2D transition metal dichalcogenide materials)

  3) Heat conduction (thermal conductivity investigation of low-dimensional (2D & 1D) materials, interfacial thermal conductance in layered system, heat flux sensor)