금속-절연체 전이물질, 본질·속성 밝혀져

  • 경제/과학
  • IT/과학

금속-절연체 전이물질, 본질·속성 밝혀져

  • 승인 2016-06-19 13:16
  • 신문게재 2016-06-19 6면
  • 최소망 기자최소망 기자
▲ 김봉중 교수.
▲ 김봉중 교수.

전기가 흐르는 금속이 전기가 흐르지 않는 절연체로 바뀌는 ‘상전이(相轉移)’ 현상의 비밀이 밝혀졌다.

한국연구재단은 김봉중 광주과학기술원 교수 연구팀이 ‘금속-절연체’ 상전이 특성이 있는 이산화바나듐(VO₂) 와이어의 굵기가 상전이 과정에 어떻게 영향을 미치는지를 규명했다고 19일 밝혔다.

이산화바나듐은 상온에서는 절연체 상태다. 그러나 68℃ 이상 온도에서는 금속으로 변해 대표적인 상전이 물질이다.

김 교수 연구팀은 산소 가스를 주입해 단결정 이산화바나듐 와이어의 굵기를 조절했다. 굵기가 다른 와이어는 각각 5㎛(마이크로미터) 이하의 M1, 5∼9㎛ 굵기의 T, 9㎛ 이상의 M2 절연상을 구현한다.

연구팀이 서로 다른 굵기의 와이어 마다 응력에 따른 저항과 활성화 에너지를 조사했다.

응력은 외부 힘에 의해 변형을 일으킨 내부의 힘이다. 그 결과, 저항값과 활성화에너지는 T가 가장 낮고 M1은 중간이었으며 M2가 가장 높았다.

응력에 따른 저항과 활성화에너지가 적을수록 상전이에 필요한 에너지 장벽이 낮아 T가 가장 상전이가 잘 일어나며, M2는 상대적으로 상전이가 일어나기 어렵다.

상전이 현상은 전기적ㆍ광학적 스위칭 소자와 센서, 차세대 메모리, 차세대 디스플레이 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.

김 교수는 “앞으로 금속-절연체 상전이 현상에 대해 이해하고 차세대 에너지와 기능소자의 감도를 조절하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 전했다.

이번 연구성과는 지난 2일 ‘나노레터스(Nano Letters)’에 실렸다.

최소망 기자 somangchoi@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 대전 빵투어 새 거점 '트래블라운지' 개관
  2. 천안시, '빵빵데이' 참가 빵집 53곳 집중 위생점검 완료
  3. 대전·세종·충북 아파트 매매가 상승… 충남은 하락
  4. 세종시 전동면 '시니어 모델'… 궁중한복 입고 무대 오른다
  5. 류지현 한화이글스 감독 "2027년 시즌은 내일부터 시작"
  1. 한화이글스 류지현 감독 취임
  2. 세종시 '주민생계조합 20년'의 궤적… 행정수도 완성 이끈다
  3. 장기수 천안시장 공직선거법 혐의 '불송치'...천안 발전 탄력 전망
  4. 대전 입춤 보유자 최윤희, 50년 춤 인생 무대에 담는다
  5. "세종 국가산단 분양 전략 마련해야" 행감서 지적

헤드라인 뉴스


세종시 전국체전 초반, 동메달 7개 수확… 유도·레슬링·씨름 선전

세종시 전국체전 초반, 동메달 7개 수확… 유도·레슬링·씨름 선전

제107회 전국체육대회에 출전 중인 세종시 선수단이 대회 초반 동메달 7개를 수확하며 메달 경쟁에 시동을 걸고 있다. 18일 세종시체육회가 집계한 전날까지 경기 결과를 보면, 세종시는 금메달과 은메달 없이 동메달 7개를 획득했다. 지난 11일 사전 경기에서 탁구 단체전 동메달 1개 확보 이후 17일 하루에만 씨름과 주짓수, 합기도, 유도, 레슬링 등 모두 5개 종목에서 동메달 6개를 쓸어 담았다. 이번 대회 목표인 금메달 3개와 은메달 5개, 동메달 17개 등 모두 25개를 획득하기 위해 갈 길은 아직 멀다. 오는 22일까지 37개..

충주시, 드론 날고 로봇 달린다…미래형 배송서비스 본격 실증
충주시, 드론 날고 로봇 달린다…미래형 배송서비스 본격 실증

드론이 하늘길을 날아 물품을 운반하고 자율주행 로봇이 마지막 구간을 이어받는 새로운 배송서비스가 충주에서 현실화된다. 하늘과 지상을 하나로 잇는 '드론+로봇' 연계 배송이 미래형 물류체계의 새로운 가능성을 열 전망이다. 충주시는 국토교통부 공모사업인 '2026년 드론실증도시 구축사업'을 통해 11월 30일까지 중앙탑사적공원과 살미면 유기농체험센터 일원에서 드론·로봇 연계 배송 실증을 추진한다고 16일 밝혔다. 중앙탑사적공원에서는 관광객을 대상으로 한 '관광형 배송'을, 살미면에서는 교통 취약지역 주민을 위한 '생활형 배송'을 운영한..

천안법원, 두 번 선처에도 음주운전한 40대 남성 `징역 1년`
천안법원, 두 번 선처에도 음주운전한 40대 남성 '징역 1년'

두 번의 선처에도 재차 음주운전을 한 40대가 세 번째에는 실형을 살게 됐다. 대전지법 천안지원 형사3단독은 도로교통법위반(음주운전) 혐의로 기소된 A(47)씨에게 징역 1년을 선고하고 법정구속했다. 18일 법조계에 따르면 A씨는 2026년 6월 25일 동남구 목천읍에서 같은 구 청수동까지 4.5km구간에서 혈중알코올농도 0.175%의 술에 취한 상태로 승용차를 운전한 혐의로 재판에 넘겨졌다. 강태규 부장판사는 "피고인은 이 사건 범행 이전 10년 내에 두 차례 음주운전죄로 처벌받은 전력이 있음에도 또다시 이 사건 각 범행을 저질렀..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 한화이글스 류지현 감독 취임 한화이글스 류지현 감독 취임

  • ‘나Be 한마당에서 꿈 찾았어요’ ‘나Be 한마당에서 꿈 찾았어요’

  • 유성국화축제 ‘준비 착착’ 유성국화축제 ‘준비 착착’

  • 어르신들의 신중한 한수 어르신들의 신중한 한수