서강대 물리학과 양상모 교수 연구팀, 차세대 저전력 전자소자 핵심 원리 규명...Nature Communications 게재

서강대학교 물리학과 양상모 교수 연구팀이 차세대 저전력 전자소자의 핵심 기술로 주목받는 2차원 신소재의 새로운 물리 현상을 규명했다. 이번 연구는 향후 차세대 반도체와 기능성 전자소자 개발의 기반이 될 수 있는 성과로 평가받으며, 연구 결과는 세계적인 국제학술지 Nature Communications에 게재됐다. 이번 연구는 서울시립대학교, 서울대학교 연구팀과의 공동연구로 수행됐으며, 서강대학교 양상모 교수 연구팀의 박상화 박사가 공동 제1저자로 참여했다.

최근 학계에서는 원자 두께 수준의 초박막 소재를 겹쳐 새로운 전기적 특성을 만들어내는 '2차원 모아레 강유전체'가 차세대 저전력 전자소자의 유력한 후보로 주목받고 있다. 그러나 이러한 소재 내부에서 나타나는 미세한 구조들이 외부 자극에 어떻게 반응하고 변화하는지는 충분히 밝혀지지 않아, 상용화를 위한 중요한 과제로 남아 있었다.

연구팀은 다양한 실험과 이론 분석을 통해 이 미세 구조의 형태에 따라 안정성과 움직임이 달라진다는 사실을 처음으로 규명했다. 일부 구조는 외부 자극에도 안정적으로 유지되는 반면, 일부는 움직이거나 사라질 수 있다는 점을 확인했으며, 이러한 차이가 구조 자체의 특성에서 비롯된다는 사실도 함께 밝혀냈다.

이번 연구는 차세대 2차원 전자소자의 동작 원리를 이해하고 제어할 수 있는 새로운 기준을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 향후 외부 자극을 이용해 소재의 특성을 정밀하게 제어하는 기술과 저전력·고효율 전자소자 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 양상모 교수는 "이번 연구는 2차원 모아레 강유전체에서 미세 구조의 형태가 안정성과 움직임을 결정한다는 사실을 처음으로 규명한 성과"라며 "향후 차세대 저전력 전자소자와 새로운 기능성 반도체 기술 개발의 중요한 기반이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구 논문은 'Topology-dependent node dynamics under mechanical manipulation in moiré ferroelectrics' 라는 제목으로 Nature Communications에 게재됐다.

▶논문 제목: Topology-dependent node dynamics under mechanical manipulation in moire ferroelectrics

▶논문 링크 바로가기: https://www.nature.com/articles/s41467-026-73621-z