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. 박용갑, 택시운송법·조세특례 개정안 발의… 택시 상생 3법 완성
  2. 이 대통령 “충남·북, 대전 통합 경제권·행정체계 고민해봐야”
  3. [르포] 방파제 테트라포드, 이런 원리로? KIOST 연구현장 가보니
  4. 황운하 “6월 개헌 위해 여야 국회 개헌특위 구성에 나서달라”
  5. 천안시, 물총새공원 주차장 조성안 주민설명회 개최
  1. 첼리스트 이나영, '보헤미안' 공연으로 음악적 깊이 선보인다
  2. 윤기식 "동구를 더 살기 좋은 곳으로"… 동구청장 예비후보 등록
  3. 석유 최고가격제 시행에 떨어진 기름값
  4. 천안법원, 고의로 법인 업무 방해한 부녀 벌금형
  5. 천안시, 장애인 동·하계 레포츠캠프공모 선정…국비 확보

헤드라인 뉴스


2026년판 행정수도특별법…`국회·헌재`서 동시 시험대

2026년판 행정수도특별법…'국회·헌재'서 동시 시험대

지난 2004년 헌법재판소의 위헌 판결로 무산된 신행정수도특별법. 2026년판 행정수도특별법이 국회와 헌법재판소 문턱 사이에서 다시금 시험대에 오르고 있다 일단 행정수도특별법의 국회 통과 가능성은 지방선거 국면과 맞물려 높아지고 있다. 법안은 현재 조국혁신당(황운하, 작년 5월)과 민주당(강준현·김태년, 작년 6월과 11월), 무소속(김종민, 작년 11월) 국회의원에 이어 연이어 발의된 데 이어, 지난해 12월 더불어민주당 복기왕(충남 아산시갑)·국민의힘 엄태영(충북 제천·단양) 의원의 공동 발의로 여·야 협치의 발판까지 마련했다...

`벚꽃 명소` 고복저수지서 힐링~ 귀여운 동물들과 교감도
'벚꽃 명소' 고복저수지서 힐링~ 귀여운 동물들과 교감도

세종시 연서면 용암리에 위치한 고복저수지는 '벚꽃 명소'로 잘 알려진 곳이다. 봄철이면 물길 따라 흐드러지게 핀 벚꽃 행렬을 즐기려는 인파가 몰려 '꽃 반, 사람 반'이라는 표현은 절대 과장이 아니다. 파란 하늘과 맞닿은 고복저수지의 고요한 풍광은 마음 깊은 곳 잔잔한 평화를 일깨운다. 고복저수지를 타원 형태로 길게 둘러싼 고복자연공원도 코스별 다양한 생태체험 공간으로 방문객들에게 또 다른 휴식을 제공한다. 세종시 대표 자연친화적 시립공원인 고복자연공원은 물과 숲, 마을이 형성하는 아름다운 수변경관과 하늘다람쥐, 황조롱이, 붉은배새..

천안법원, 교도소 수용동 창문 부수려 한 40대 남성 징역 3월
천안법원, 교도소 수용동 창문 부수려 한 40대 남성 징역 3월

대전지법 천안지원 형사1단독은 교도소 창문 유리를 깨 특수공용물건손상 혐의로 기소된 재소자 A(44)씨에게 징역 3월을 선고했다. 15일 법조계에 따르면 A씨는 2025년 11월 20일 천안교도소 수용동에서 스토킹범죄의처벌 등에 관한 법률위반죄 등으로 구속된 사실에 대해 불만을 품고, 그곳에 있던 나무 밥상으로 거실 창문을 가격해 시가 38만5000원 상당의 수리비가 들도록 손괴한 혐의로 재판에 넘겨졌다. 공성봉 부장판사는 "피고인이 별건 재판 중 천안교도소에서 나무 밥상으로 거실 창문을 손상한 것으로 그 죄책이 가볍지 않다"며 "..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 석유 최고가격제 시행에 떨어진 기름값 석유 최고가격제 시행에 떨어진 기름값

  • 반갑다 야구야! 반갑다 야구야!

  • 내가 최강소방관 내가 최강소방관

  • ‘저희 동아리가 만든 자동차랍니다’ ‘저희 동아리가 만든 자동차랍니다’