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. 중부권 최대 자연휴양림 '금강수목원', 2027년 다시 문 연다
  2. 서남부터미널 부지에 주상복합아파트 건립 … 터미널 공간은 '기부채납'
  3. 인구 39만 벽 갇힌 '세종시'… 공공기관 이전이 맞춤 처방전
  4. 청사·예산 논란 커지는데… 중수청 준비단 '소통 부재' 도마 위
  5. 검찰, JMS '2인자' 김지선에 징역 7년 구형… 정명석 성범죄 가담 혐의
  1. 경찰 순환인사 확대에 대전도 반발 기류… 집단대응에는 '신중'
  2. 충청 U대회 성공 개최 먹구름... "지도부 인선 1~2달 걸릴 듯"
  3. 문 닫는 학교, 미래 교육 공간으로…폐교 활용 전략 필요
  4. 난민 신청자의 암 투병이 쏘아올린 '난쏘공'…대전충남보건연 '우리 곁의 난민' 포럼
  5. “이웃에게 더 가까이”

헤드라인 뉴스


대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

대통령집무실·국회의사당 가시화 "행정수도특별법 제정 뒷받침돼야"

국회 의사당 마스터플랜에 이어 대통령 집무실 건축설계가 본격화되면서 세종 행정수도의 기틀이 갖춰지고 있다. 그러나 세종시 출범 12년이 지나도록 수도로서의 법적 지위는 확보하지 못한 상황. 이를 해소하기 위해 행정수도특별법 제정을 요구하는 목소리가 높은데, 후반기 국회 원 구성도 타결된 만큼 특별법 논의를 본궤도에 올리기 위한 동력 확보가 필요한 시점이다. 22일 행정중심복합도시건설청과 국회사무처 등에 따르면 대통령 세종 집무실의 설계 공모가 마무리돼 본격적인 건축설계에 들어설 예정이다. 착공은 내년 하반기로 예상되며, 2029년..

홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진
홈플러스 정상화 시동…충청권 8개 점포 영업 재개 추진

회생절차가 연장된 홈플러스가 임시 휴업에 들어간 전국 핵심 점포의 영업 재개를 위한 준비에 착수했다. 충청권에서는 대전 가오점과 유성점을 포함한 8개 점포가 영업 재개 대상에 포함되면서 지역 유통시장의 정상화에 대한 기대감이 커지고 있다. 22일 유통업계에 따르면 홈플러스는 서울회생법원이 회생절차 폐지 결정을 취소하고 회생계획안 가결 기한을 오는 9월 4일까지 연장함에 따라 영업 정상화와 사업 구조 개편을 본격 추진하기로 했다. 메리츠금융그룹이 지원하는 2000억 원 규모의 긴급 운영자금(DIP)이 확보되는 대로 현재 임시 휴업 중..

이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"
이 대통령 "균형발전 위한 정주여건 중 의료환경이 핵심요소"

이재명 대통령은 22일 "지역균형발전을 위한 정주 여건 개선에서도 의료환경 개선이 핵심적인 요소라고 분석되고 있다"고 말했다. 이날 오후 청와대에서 ‘어디 살든 제대로 치료받는 모두의 의료보장'이라는 슬로건 아래 열린 '지역·필수·공공의료 간담회'에서다. 간담회는 최근 지방 주도 성장과 국토균형발전을 위해 지방 의료서비스를 혁신할 필요성이 제기되는 상황에서 의료현장 종사자와 환자·시민단체, 전문가들과 지역·필수·공공의료 대전환 방안 등을 논의하기 위해 마련됐다. 간담회에는 지역의료(지방, 의료취약지 등)와 필수의료(응급·분만·소아..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력 대전 동부소방서, 온열질환 예방 총력

  • ‘문제 풀고 교통안전 배워요’ ‘문제 풀고 교통안전 배워요’

  • 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑 2029 인빅터스 게임, 대전 유치 성공 브리핑

  • 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’ 대전 여성기업인 우수제품 ‘한눈에’