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. [맛있는 여행] 108-포천 고모저수지와 욕쟁이 할머니집의 구수한 맛
  2. '조상호 vs 최민호', 세종시 스포츠 산업·관광·인프라 구상은
  3. "단속 안하네?"… 우회전 일시정지 단속 실효성 의문
  4. 2차 고유가 피해지원금 접수 시작
  5. 대전 환경단체 “공영주차장 태양광, 법정 의무 넘어 50면으로 확대해야”
  1. 충청 U대회 조직위, 이정우 신임 사무총장 선임
  2. 무인점포 17번 절취한 절도범 어떻게 잡혔나?(영상)
  3. 때 이른 더위 식히는 쿨링포그
  4. 새로운 시작…‘이제 어엿한 어른입니다’
  5. [충남도민과의 약속, 후보 공약 비교] 박수현 "산업·사회에 AI도입" vs 김태흠 "민선8기에 이미 시작"

헤드라인 뉴스


4년 뒤 노후주택 17만세대… 충청 주택시장 재고과잉 우려

4년 뒤 노후주택 17만세대… 충청 주택시장 재고과잉 우려

앞으로 4년 뒤 충청권의 준공 후 50년 이상 된 노후주택이 17만여 세대에 달할 것이라는 전망이 나왔다. 또한 이들 노후주택이 적절히 멸실되지 않을 경우, 충청권을 포함한 전국 주택시장이 재고 과잉 상태에 빠질 수 있다는 우려도 제기됐다. 19일 국토연구원이 발표한 '인구구조 전환에 따른 부동산시장 영향과 향후 과제'에 따르면, 멸실이 없다고 가정할 경우 2030년 충청권의 준공 후 50년 이상 된 노후주택은 17만 3000여 세대에 이를 것으로 전망됐다. 지역별로는 충남이 8만 8000세대로 가장 많았고, 충북 5만 5000세대..

교통망 넓히고 생활권 키우고…도시 체급 키우는 대전
교통망 넓히고 생활권 키우고…도시 체급 키우는 대전

대전이 교통망 확충과 광역 생활권 확대를 중심으로 도시 외연 넓히기에 속도를 내고 있다. 도시철도 2호선 트램과 충청권 광역철도, CTX(충청권 광역급행철도) 구축이 본격화되는 가운데 대전·충남 행정통합과 원도심 재정비 논의까지 맞물리면서 도시 구조 자체가 변화 국면에 들어섰다는 평가가 나온다. 단순한 개발 사업을 넘어 교통과 행정, 산업과 생활권을 하나의 축으로 묶으려는 움직임이 동시에 진행되면서 대전의 도시 기능 역시 점차 확장되는 흐름이다. 대전의 변화 가운데 가장 눈에 띄는 부분은 교통망 재편이다. 오랜 기간 표류했던 도시철..

"안 걸릴 줄 알았나?"… 무인점포 한 곳서 17차례 절도 20대 검거
"안 걸릴 줄 알았나?"… 무인점포 한 곳서 17차례 절도 20대 검거

한 달 동안 무인점포 한 곳에서 17차례 절도를 일삼은 20대 남성이 경찰에 붙잡혔다. 대전중부경찰서는 상습 절도 혐의로 20대 남성 A씨를 불구속 송치했다고 19일 밝혔다. A씨는 대전 중구의 한 무인점포에서 17차례에 걸쳐 총 20만 원 상당의 과자 등 식료품을 훔친 혐의를 받는다. 앞서 2월부터 한 달 간 점포 한 곳에서 수차례 진열된 상품을 훔친 A씨는 3월 18일 밤 10시께 해당 점포를 다시 찾았다가 덜미가 잡혔다. 다른 손님이 가게에서 나가길 기다린 뒤 A씨는 과자, 빵 등을 집어 겉옷 주머니에 넣고 계산하지 않은 채..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 전국동시 지방선거 투표용지 인쇄 전국동시 지방선거 투표용지 인쇄

  • 때 이른 더위 식히는 쿨링포그 때 이른 더위 식히는 쿨링포그

  • 2차 고유가 피해지원금 접수 시작 2차 고유가 피해지원금 접수 시작

  • 새로운 시작…‘이제 어엿한 어른입니다’ 새로운 시작…‘이제 어엿한 어른입니다’