< 물리학과 정채화 석박사통합과정(지도교수: 양용수 교수) >

우리학과 정채화 학생(지도교수: 양용수 교수)이 제30회 삼성휴먼테크논문대상 기초과학분야에서 은상을 수상했다. 

삼성휴먼테크논문대상은 과학기술 분야의 주역이 될 젊고 우수한 과학자를 발굴하기 위해 1994년부터 시행 중이며 과학기술정보통신부와 중앙일보가 공동 후원하고 있다. 이번 제30회 대회에는 총 1189편의 논문이 접수되었으며, 797명에 달하는 전문가들이 심사를 진행하였다. 

정채화 학생은 2000년대 초반 이론적으로만 예측되었으나 20년 이상 풀리지 않았던 난제인 0차원 강유전체에서의 위상학적 분극 정렬을 세계 최초로 실험적으로 규명하였다. 영구자석과 같이 외부의 자기장이 없어도 자화 상태를 스스로 유지할 수 있는 물질들을 강자성체(ferromagnet)라 하고, 강유전체(ferroelectric)는 외부의 전기장 없어도 분극상태를 유지할 수 있는 물질로서 강자성체의 전기(electric) 버전이라고 생각하면 된다. 강자성체(자석)의 경우 나노크기로 너무 작게 만들면 일정 이하 크기에서는 자석으로서의 성질을 잃어버린다는 것이 잘 알려져 있는데, 강유전체를 모든 방향에서 아주 작게 나노크기로 만들면(즉 0차원 구조를 만들면) 어떤 현상이 발생하는지는 오랜 기간 학계의 논란거리였다.

< 정채화 학생의 수상 모습 >

정채화 학생은 원자 분해능 전자토모그래피(Atomic Electron Tomography) 실험을 통해 나노크기 0차원 강유전체 내부에서는 소용돌이와 같은 형태의 위상학적 분극분포가 발생하고, 강유전체의 크기에 따라 내부 소용돌이의 개수가 달라진다는 사실을 최초로 실험적으로 규명하였다. 

정채화 학생의 연구결과를 응용하여 이러한 분극분포 소용돌이의 회전 방향을 조절함으로써 기존보다 약 1,000배 이상 많은 양의 정보를 같은 크기의 소자에 저장할 수 있는 차세대 고밀도 소자기술로 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.

출처: https://news.kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=36070