열에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 열에너지로 변환할 수 있는 열전소재 개발을 목표로, 갭 없는 반도체나 위상절연체와 같은 특이 전자구조를 가지는 물질을 발굴한다. 발굴된 물질을 제조하고 전이금속 도핑에 의해 변화하는 스핀 열전 특성을 조사 한다. 높은 열전 성능 지수를 가지기 위해서는 낮은 전기비저항, 높은 지백상수, 낮은 열전도도의 특성이 요구된다.
사업화 적용가능 제품/시장 분야
열전소재
태양열, 체열, 폐열, 지열 등을 이용한 발전
반도체 소자
에너지 손실이 없는 반도체 소자
기대효과
전자의 전하만을 활용하는 기존의 전자 공학 기술의 한계를 넘어, 전기장으로 스핀을 제어하고 전기장으로 스핀 전류를 생성할 수 있는 양자적 개념의 스핀 홀 효과의 활용으로 새로운 경제·산업 분야의 창출이 가능하다. 열전 특성이 좋은 새로운 열전 물질의 개발은 미래 대체에너지 혹은 청정에너지 열전소자로 응용 가능하다. 고효율 에너지 변환이 가능한 체열, 폐열, 지열 등을 이용한 발전을 통해 인간 삶의 질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 미래 지향적인 삶을 재조명할 수 있을 것이다.
연구성과 내역
논문
Magnetic properties of gapless semiconductors: PbPdO2 and PbPd0.9Co0.1O2 - Journal of Applied Physics
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