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. 당진시 파견 충남 공무원, 농가보조금 약 12억 원 횡령…충남도, "엄정 조치할 것"
  2. 서산 사과농업 '스마트 전환' 본격화, 48억 투입해 미래형 과수원 만든다
  3. 대전시 감사위 ‘트램 개통 지연’ 감사 착수
  4. 음성군, '2026 음성청결고추 직거래장터' 12일 개장
  5. 반복되는 대전 산업현장 추락사...현장 안전관리 '경고등'
  1. 대전중수청 이전 이제부터가 관건… 내년 ‘신청사 예산’ 확보해야
  2. 교실 밖에서도 수능시계는 간다… 마지막 선택형 수능 D-100
  3. 충남 송전탑 백지화 대책위 "수도권 충당 위한 충남 내 송전탑 추가 건설, 결사반대"
  4. KAIST 배충식 신임총장 "과학기술 심장에서 국가 균형 성장의 핵심 역할"
  5. 생명공학연구원, 질병저항성 유전자변형 고교생 토론대회 성료

헤드라인 뉴스


[기획]"지역 무대 서는 건 꿈도 못꿔" 원정공연 떠나는 예술 꿈나무들

[기획]"지역 무대 서는 건 꿈도 못꿔" 원정공연 떠나는 예술 꿈나무들

'문화예술 도시 세종'을 향한 청사진은 화려하지만, 현실은 녹록지 않다. 지역 예술 꿈나무들은 설 무대를 찾지 못해 인근 타 도시로 향하고, 시민들은 문화공연을 즐길 시설이 부족해 문화 향유에 목말라 있다. 여기에 재정난으로 주요 문화시설 건립까지 지연되면서, 세종의 문화예술 인프라가 도시의 성장 속도를 따라가지 못하고 있다는 지적이 나온다. 세종은 언제쯤 행정수도를 넘어 시민 누구나 문화를 누리고 예술가가 지역에서 꿈을 펼칠 수 있는 도시로 나아갈 수 있을까. 세종 문화예술 인프라의 현주소와 과제를 3차례에 걸쳐 들여다본다. <편..

대전시 3칸 굴절버스 도입 백지화…"업체 계약해지"
대전시 3칸 굴절버스 도입 백지화…"업체 계약해지"

대전시가 11일 민선 8기 시절 신교통수단으로 검토됐으나 수입대행사 납품 문제에 발목 잡힌 3칸 굴절버스 도입을 백지화 했다. 허태정 시장이 이날 시청에서 주재한 확대간부회의에서 업체 계약 해지를 절차를 밟기로 최종 결정한 데 따른 것이다. 이처럼 결정한 이유는 시범사업을 위해 업체에 선급금 72억이 지급 됐지만, 계약한 3대 중 2대가 기한 내 납품이 이뤄지지 못한 데다 1대 역시 차량 소유권 이전 문제에 운행이 어렵게 됐기 때문이다. 허 시장은 "계약 해지와 예산 손실 규모, 책임 소재를 명확히 따져 철저한 후속대책을 마련하라"..

이재명 정부, 정부세종청사 중심 `국정 운영` 연착륙 안되나
이재명 정부, 정부세종청사 중심 '국정 운영' 연착륙 안되나

어린 아이부터 성인 그리고 정치·경제·사회·교육·문화 인사들까지 모두가 인서울(In-Seoul)을 바라보고 있는 대한민국. 수도권 공화국의 철옹성은 이재명 정부 들어 조금씩 허물어질 수 있을 것인가. 빛바랜 국가균형발전과 수도권 과밀 해소, 지방분권 가치가 새 정부의 국가균형성장 모토 아래 새로이 발현될 수 있을까. 2029년 8월 대통령 세종 집무실 완공과 청와대를 벗어난 집무 약속이 드라마틱한 반전의 신호탄을 쏘아 올릴지 주목된다. 그간의 과정과 흐름, 대통령 발언들을 놓고 보면, 새로운 시대의 도래란 희망을 갖게 한다. 이 대..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폭염에 농작물도 피해 폭염에 농작물도 피해

  • 중장년 재취업을 향한 열기 중장년 재취업을 향한 열기

  • ‘에어컨 파워냉방으로 틀었음’ ‘에어컨 파워냉방으로 틀었음’

  • 광복절 앞 태극기 나눔 광복절 앞 태극기 나눔