▲ 충북대, 6월 ‘이달의 연구자’ 물리학과 이현석 교수 선정

충북대학교(총장 고창섭) 2025년 6월의 '이달의 연구자'로 자연과학대학 물리학과 이현석 교수가 선정됐다. 이달의 연구자는 논문 발표 학술지의 피인용지수(IF) 및 학문분야별 IF값, R&D 수주 금액, 기술이전 금액 등을 기준으로 우수한 연구자를 선정하는 제도다.

이현석 교수는 피인용 지수(Impact Factor) 18.5, 학문 분야별 IF값 상위 4.1%의 국제 저명 학술지인 「Advanced Functional Materials」에 플라즈모닉 효과를 활용해 2차원 소재 층간 전하 이동을 제어함으로써 엑시톤 발광을 조절하는 원리를 규명해 ‘Excitonic Emission Modulation in GaSe/MoS2 Van Der Waals Heterostructure Via Plasmonic Control of Interlayer Charge Transfer(GaSe/MoS₂ 반데르발스 이종접합체에서 플라즈모닉 방식으로 전하 이동을 제어하여 엑시톤 발광을 조절한 연구)’라는 제목의 논문을 발표했다.

이 연구는 차세대 반도체로 각광받는 2차원 반도체 소재의 독특한 양자 광특성과 이종접합 구조에서의 전하 이동 메커니즘에 주목한 것이다. 특히, 원자층 두께의 박막으로 구성된 2차원 반도체는 기존 소재에 비해 유연성과 집적성이 뛰어나 차세대 반도체 소자, 광소자, 센서, 양자소자 등 다양한 분야에서 핵심 재료로 주목받고 있다. 이러한 2차원 소재를 이종접합 형태로 결합하면, 소재 간 상호작용을 통해 기존에 없던 새로운 전자 및 광학적 특성이 나타난다. 본 연구는 이러한 반데르발스 이종접합 구조에서 금속 나노구조의 플라즈몬 효과를 활용해 층간 전하 이동(interlayer charge transfer)을 정밀하게 제어하고, 그 결과로 엑시톤(전자-정공 결합체)의 발광 세기까지 조절할 수 있음을 실험적으로 규명했다.

연구진은 플라즈몬 효과의 유무에 따라 전하가 층간으로 이동하거나 억제되며, 이로 인해 엑시톤 발광이 강화되거나 소멸되는 현상을 관찰했다. 이는 광학적 방법을 통해 전하 이동 경로와 엑시톤 양자상태를 정밀하게 제어할 수 있다는 가능성을 제시했으며, 차세대 광통신 및 양자정보 기술에 새로운 설계 전략을 제공할 수 있다.

이현석 교수는 “이번 연구는 단순히 플라즈몬 효과를 활용해 엑시톤을 제어하는 수준을 넘어, 이종접합 소자의 층간 전하 이동이라는 근본적인 물리적 과정을 광학적으로 조절함으로써 엑시톤 발광을 정밀하게 제어할 수 있음을 보여주었다. 이는 광신호 제어나 양자 광원 설계 등 차세대 광소자 응용에 새로운 설계 방향을 제시할 수 있을 것으로 기대된다”며 “실험 인프라를 함께 구축하고 연구를 주도적으로 이끌어 준 실험실 학생들 및 공동연구자들, 그리고 항상 아낌없는 지원과 협력을 보내주신 물리학과 구성원 여러분께 진심으로 감사드리며 앞으로도 학문적 깊이와 응용 가능성을 모두 아우를 수 있는 연구를 지속해 나가겠다”고 말했다.

곽재근 기자  news@jbfocus.co.kr

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