½Å°³³ä ½º¸¶Æ® À©µµ¿ì¿ë ½Å¼ÒÀç °³¹ß ¡ã (¿ÞÂʺÎÅÍ) Æ÷Ç×°ø´ë ½Å¼ÒÀç°øÇаú À̵¿È ±³¼ö, ÀÌÁØÈ£ ¹Ú»ç ÇÞºµÀÌ Â¸ÇÏ°Ô ³»¸®ÂØ´Â ³¯¿¡´Â À¯¸®Ã¢ÀÌ ¾îµÎ¿öÁö°í, È帰 ³¯¿¡´Â ¾Ë¾Æ¼ ¹à¾ÆÁö´Â â¹®ÀÌ ÀÖ´Ù¸é ¾î¶³±î. Ä¿Æ°À̳ª ºí¶óÀε嵵 ÇÊ¿ä ¾ø°í, Á¶¸íÀ» µû·Î Á¶ÀýÇÒ ÇÊ¿äµµ ¾øÀ» °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ·± ¡®¶È¶ÈÇÑ Ã¢¹®¡¯Àº ²ÙÁØÇÏ°Ô ¿¬±¸µÇ°í ÀÖÁö¸¸, ½ÇÁ¦ »ç¿ëµÇ±â¿¡´Â ±â¼úÀûÀÎ ÇÑ°è°¡ ÀÖ´Ù. ÃÖ±Ù POSTECH(Æ÷Ç×°ø°ú´ëÇб³, ÃÑÀå ±è¹«È¯) ¿¬±¸ÆÀÀÌ ÇÞºûÀÌ Åõ°úÇÏ´Â ¾çÀ» Á÷Á¢ Á¶ÀýÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ½Å¼ÒÀ縦 ¹ß°ßÇß´Ù. ¿ì¸® ÇÐȸ Á¾½Åȸ¿øÀÎ ½Å¼ÒÀç°øÇаú À̵¿È ±³¼ö, ÀÌÁØÈ£ ¹Ú»ç ¿¬±¸ÆÀÀÌ Á¦ÀÏ¿ø¸®(First-principles) °è»êÀ» »ç¿ëÇØ ±¸¸®(Cu)¸¦ ¹ÙÅÁÀ¸·Î ÇÏ´Â Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ® ¹°ÁúÀÌ »óÀüÀÌ ¿ÂµµÀÇ Á¶ÀýÀÌ ½¬¿ì¸é¼, Àú¿Â¿¡¼ ³ôÀº ±¤(ÎÃ) Åõ°úÀ²À» °¡Áö´Â ½Å¼ÒÀç·Î »ç¿ëµÉ ¼ö ÀÖÀ½À» Á¦½ÃÇß´Ù. ÀÌ ¿¬±¸¼º°ú´Â ÈÇÐ ºÐ¾ß ±ÇÀ§ÁöÀÎ ¹Ì±¹ ÈÇÐȸÁö(Journal of the American Chemical Society)¿¡ ÃÖ±Ù °ÔÀçµÆ´Ù. ¡ã ¿ÜºÎ ¿Âµµ¿¡ µû¶ó ±¤ Åõ°úÀ² Á¶ÀýµÇ´Â â¹® ½º¸¶Æ® À©µµ¿ì´Â ¿ÜºÎ ¿Âµµ¿¡ µû¶ó ±¤ Åõ°úÀ²ÀÌ ÀÚ¹ßÀûÀ¸·Î Á¶ÀýµÅ °Ç¹°ÀÇ ³Ã³¹æ ºñ¿ëÀ» Àý°¨ÇÒ ¼ö Àִ ģȯ°æ ±â¼ú·Î ÁÖ¸ñ¹Þ°í ÀÖ´Ù. ±Ý¼Ó-Àý¿¬Ã¼ »óÀüÀÌ ¹°ÁúÀº ÀÌ·¯ÇÑ ±â¼ú¿¡ ÀûÇÕÇÑ ¹°Áú·Î, ³ôÀº ¿Âµµ¿¡¼´Â ±Ý¼Ó(³·Àº Åõ°úÀ²)À¸·Î, ³·Àº ¿Âµµ¿¡¼´Â Àý¿¬Ã¼(³ôÀº Åõ°úÀ²)·Î Á¸ÀçÇÏ´Â ¹°ÁúÀÌ´Ù. Áö±Ý±îÁö ½º¸¶Æ® À©µµ¿ì¿ëÀ¸·Î »ç¿ëÇÏ´Â ÀÌ»êȹٳªµã(VO2)ÀÇ °æ¿ì, »óÀüÀÌ ¿Âµµ°¡ ³Ê¹« ³ô°í, Àý¿¬Ã¼ »óÅ¿¡¼ÀÇ ±¤ Åõ°úÀ²ÀÌ ³Ê¹« ³·¾Æ ¿¡³ÊÁö Àý°¨È¿À²ÀÌ ³·Àº ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. Áï, ½º¸¶Æ® À©µµ¿ì¿¡¼´Â »ó¿Â¿¡¼ »óÀüÀÌ°¡ ¹ß»ýÇØ¾ß ÇϹǷΠºñ±³Àû ³·Àº ¹êµå °¸(band gap)*1ÀÌ ÇÊ¿äÇÏÁö¸¸, ³·Àº ¹êµå °¸Àº Àú¿Â¿¡¼ ±¤ Åõ°úÀ²À» °¨¼Ò½ÃŲ´Ù´Â ¸ð¼øÀÌ Á¸ÀçÇÑ´Ù. ÀÌ¿¡ ¿¬±¸ÆÀÀº ½ºÇÉÀÌ ºÐ±ØµÈ ¹êµå °¸(spin-polarized band gap)À» °¡Áö´Â ¹°ÁúÀº ¼±Åà ±ÔÄ¢(selection rule)¿¡ ÀÇÇØ ±¤ Åõ°úÀ²¿¡ ¿µÇâÀ» ÁÖÁö ¾ÊÀ» °ÍÀ̶ó´Â °¡¼³À» ¼¼¿ü´Ù. ÀÌ °æ¿ì ±âÁ¸ ¼ÒÀçÀÇ ¸ð¼øÁ¡À» ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î ÆÇ´ÜÇÏ°í, À̸¦ °ËÁõÇϱâ À§ÇØ Á¦ÀÏ¿ø¸® °è»êÀ» ÅëÇØ ¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇß´Ù. ¡ã ±¸¸® ±â¹Ý Ãþ»ó ÇÒ¶óÀ̵å Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ®ÀÇ ±¸Á¶ ¹× ½ºÇÉ ºÐ±ØµÈ ±Ý¼Ó-Àý¿¬Ã¼ »óÀüÀÌ ¹°ÁúÀÇ Æ¯¼º ¡ã ¿ø¼ÒÀÇ Ä¡È¯ ¹× ¿ÜºÎ ÀÀ·Â¿¡ µû¸¥ ¹êµå °¸ º¯È °è»ê °á°ú, ±¸¸® ±â¹Ý Ãþ»ó ÇÒ¶óÀ̵å Æä·Îºê½ºÄ«ÀÌÆ®°¡ ½ºÇÉ ºÐ±ØµÈ ¹êµå °¸À» °¡Áö°í ÀÖ°í, ÀÌ·¯ÇÑ ¹êµå °¸Àº ±¤ Åõ°úÀ²¿¡ ¾î¶°ÇÑ ¾Ç¿µÇâµµ ÁÖÁö ¾ÊÀ½À» È®ÀÎÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù. ¶ÇÇÑ, ½ºÇÉ ºÐ±ØµÈ ¹êµå °¸Àº ¿ø¼ÒÀÇ Ä¡È¯À̳ª, ¿ÜºÎ ÀÀ·Â¿¡ ÀÇÇØ ¼Õ½±°Ô Á¶ÀýÀÌ µÉ ¼ö ÀÖÀ½À» Ãß°¡ÀûÀ¸·Î È®ÀÎÇÏ°í, ÀÌ ¹°ÁúÀÇ »óÀüÀÌ ¿Âµµ Á¶ÀýÀÌ ½±°Ô °¡´ÉÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» °ËÁõÇß´Ù. À̹ø ¿¬±¸´Â ½ºÇÉ ºÐ±Ø ¹êµå °¸ÀÌ ½ºÇÉ ¼±Åà ±ÔÄ¢À¸·Î ÀÎÇØ Å¾翡³ÊÁö Åõ°úÈ¿À²À» °¨¼Ò½ÃÅ°Áö´Â ¾ÊÁö¸¸, ±Ý¼Ó-Àý¿¬Ã¼ Àüȯ¿Âµµ´Â È¿°úÀûÀ¸·Î ³·Ãâ ¼ö ÀÖÀ½À» ¹àÈ÷¸ç ½º¸¶Æ® À©µµ¿ì¿ë ¼ÒÀç·Î Á¦¾ÈÇÑ ÃÖÃÊÀÇ ¿¬±¸ÀÌ´Ù. À̵¿È ±³¼ö´Â ¡°ÀϹÝÀûÀÎ ¹êµå °¸À» °®´Â ¹°ÁúÀº »óÀüÀÌ ¿Âµµ´Â ³·Ãß°í, Åõ°úÈ¿À²Àº ³ô¿©¾ß ÇÏ´Â ½º¸¶Æ® À©µµ¿ìÀÇ Á¶°ÇÀ» µ¿½Ã¿¡ ¸¸Á·½ÃÅ°±â Èûµé¾ú´Ù¡±¶ó¸ç, ¡°À̹ø¿¡ °³¹ßµÈ ½Å¹°ÁúÀº ±âÁ¸ÀÇ ÇѰ踦 ±Øº¹ÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù¡±¶ó°í ¸»Çß´Ù. ÇÑÆí, ÀÌ ¿¬±¸´Â Áß°ß¿¬±¸ÀÚÁö¿ø»ç¾÷, ¹Ì·¡¼ÒÀçµð½ºÄ¿¹ö¸®»ç¾÷, ±âÈĺ¯È´ëÀÀ±â¼ú°³¹ß»ç¾÷ÀÇ Áö¿øÀ¸·Î ¼öÇàµÆ´Ù. ¡á ¿ë¾î¼³¸í *¹êµå °¸(band gap) : ¹ÝµµÃ¼¿Í Àý¿¬Ã¼¿¡¼, °¡ÀüÀÚ´ë¿Í Àüµµ´ë °£¿¡ ÀÖ´Â ÀüÀÚ»óÅ ¹Ðµµ°¡ Á¦·Î°¡ µÇ´Â ¿¡³ÊÁö ¿µ¿ª. ÀüÀÚÀÇ ÀüÀÌ°¡ Çã¿ëµÇÁö ¾Ê´Â ±¸¿ª -Ãâó: POSTECH ¿¬±¸¼º°ú
|