[이대수 교수 연구실] 변전성을 이용한 인공적인 극성 금속 상태 구현

일반적으로 금속 내에서는 전기분극이 잘 정의되지 않고, 그 결과 금속의 벌크 극성을 조절하는 통일된 방법은 없었다.

이 연구에서는 불균일한 격자 변형에 의해 생성되는 유사 전기장, 즉 플렉소전기장을 활용하여 이러한 한계를

극복하였다. 이대수 교수 연구팀은 이 플렉소전기장이 중심 대칭의 금속성 물질 SrRuO3를 분극화시킨다는 것을 이론적,

실험적으로 규명하였다.

본 연구를 통하여 이대수 교수 연구팀은, 모든 재료에 일반적으로 적용 가능한 플렉소전기장을 이용하여 이례적인 

물리적 특성을 탐구할 수 있는 가능성을 높였다.

이번 연구 결과는 Nature Physics 최신호에 발표되었다 [Nature Phys. (2024) (published online)]

Electric polarization can only be well defined in insulators, not in metals, and there is no general scheme to induce and 

control bulk polarity in metals. Here, we circumvent this limitation by utilizing a pseudo-electric field generated by i

nhomogeneous lattice strain, namely a flexoelectric field, as a universal means of polarizing and controlling a metal. Using 

heteroepitaxy and atomic-scale imaging, we show that flexoelectric fields polarize the bulk of an otherwise centrosymmetric 

metal SrRuO3, with remarkable off-center displacements of Ru ions. This further impacts the electronic bands and lattice 

anisotropy of the flexo-polar SrRuO3, potentially leading to an enhancement of electron correlation, ferromagnetism, and its 

anisotropy. Beyond conventional electric fields, flexoelectric fields may universally engender novel electronic states and 

their control via pure atomic displacements.