연혁

  21세기에 들어서며 정보화 시대의 진전에 따라 정보소자의 소형화, 고속화가 지속적으로 요구되고 있다. 무어의 법칙(Moore’s law)으로 기술되는 이러한 추세에 의하면 2010년경에는 반도체 소자의 크기가 20 - 30 nm에 이르며, 이는 곧 고전역학적인 기존의 전하제어 기술이 양자역학적 한계에 다다름을 의미한다. 이러한 한계를 돌파하기 위하여 양자역학의 역할이 더욱 강조되는 시대의 신개념·신기술의 창출은 양자역학을 탄생, 발전시켜온 물리학에 주어진 21세기의 막중한 역할이라 할 것이다. 특히 기존의 소자에서는 무시된 전자의 양자역학적 자유도인 스핀에 대한 연구는 매우 시급한 과제이다. 이러한 시대의 요청에 부응하여 과학기술부·과학재단에서는 포항공과대학교 스핀물성연구센터를 우수연구센터(SRC)로 지정·후원하고 있다. 센터의 연구주제는 “understanding and exploitation of electronic spin degrees of freedom in matter on the scales of nanometer and picosecond”로 요약할 수 있다. 이 센터의 연구활동은 전자의 스핀 자유도가 나노미터, 피코초(picosecond) 수준에서 나타내는 현상의 이해를 증진하고, 또한 이를 이용하는 신개념·신기술(spintronics and quantum computation)을 창출할 것이다.
  2000년 7월 1일 문을 연 이 센터는 물리학과의 정윤희(소장), 민병일, 이후종, 이기봉, 김동언, 박재훈과 국내 12개 대학, 2개 국립연구소의 외부 연구원 등 총 19명의 연구원이 참여하였다. 출범한 지 3년이 되는 2002년 현재는 약간의 구조조정을 거쳐 18명의 연구원, 다수의 박사후연구원, 학생 등이 연구에 정진하고 있으며, 센터 출범 후 약 100여편의 논문을 발표하였다. 이와 함께 스핀물성에 관한 국제학회를 매년 개최하고 있으며, 미국, 일본, 베트남 및 국내의 다수 연구기관들과 연구교류협력을 진행하고 있다.

센터의 목표

(1) 기초과학수준의 제고
ㆍ 고체물리학, 재조과학 연구의 패러다임 변화주도:신물질의 발견에서 창조로.
ㆍ 스핀들의 양자동역학, 위상응집(phase coherence / decoherence effect)
  거시적 터널링(macroscopic tunneling) 등 스핀의 근본적인 양자역학적
  거동에 대한 이해 증진.
ㆍ 나노눈금(nano-scale) 인공구조에서의 스핀전류, 터널링에 대한 이해와
  응용.

(2) 응용기술의 기반확보
ㆍ 기존의 charge - based technology에서 spin - based technology로.
ㆍ 스핀트로닉스(spin - based electronics)의 구현.
ㆍ 양자컴퓨터의 실현을 위한 토대 마련.

(3) 국내 대학 연구환경의 개선
ㆍ i - laboratory 프로젝트 등 특수사업을 통해 참여대학들의 연구환경 개선

연구 분야

ㆍ 신개념 스핀물질 개발: 이론적 계산을 통한 물질 설계 및 나노미터 수준의
  제어를 이용한 인공물질 제조.
ㆍ 스핀소자 연구: 최첨단 e빔석판(lithgraphy)을 이용한 나노구조 제작,
  극저온·고자장실험.
ㆍ 스핀 구조 및 동역학 연구: 방사광, 중성자 산란 등 대형 시설 이용,
  펨토초레이저분광법, NMR.
ㆍ 분자자성체 연구: 가장 완벽한 나노자성체인 분자 자성체 제조 및 그 물
  성연구.

우수연구성과

  센타설립 후 2000년 7 - 2002년 8월까지 2년간의 연구수행 결과 중 대표적인 것을 아래 표에 정리하였다. 우수 연구는 1) 물성예측 기술, 2) 시료합성 기술, 3) 시료 측정 및 평가 기술이 함께 갖추어져야 하므로, 각 분야에서 연구성과를 선택하였다.



















과학기술부와 과학재단은 포항공과대학에 스핀물성연구센터를 2000년7월1일 출범시켜 12개 대학과 2개의 정부출연연구소의 연구원을 참여토록 지원하고 있다.