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. 2차공공기관 이전... 지방선거 민심 흔들까
  2. '몇 년째 풀만 무성' 대덕특구 재창조 핵심과제 '융합연구혁신센터' 착공 언제?
  3. 6·3 지방선거, 최대 격전지 '대전'… 선거열기 고조
  4. [지선 후보 인터뷰-대전시장] 허태정 "이재명 정부와 원팀…지방주도 성장시대 실현”
  5. 선거 때마다 ‘청년 프렌들리’…여야 생색내기용 비판
  1. [앵커 人] 우승한 한밭대 라이즈사업단장 "학생성장 중심 개편… AI 기반 추적 시스템 도입"
  2. [지선 후보 인터뷰-대전시장] 이장우 “말 아닌 성과로 증명…위대한 대전 완성 전력"
  3. [기고] 온(溫)과 천(泉)에 담긴 오랜 온기, 유성온천문화축제
  4. 대전·충남 주말 내내 계속된 화재… 건조한 봄철 화재 주의보
  5. 대전 한 학교서 학생 등 19명 구토·발열 증상

헤드라인 뉴스


박수현 "내란세력 청산” vs 김태흠 “독재막는 투쟁”

박수현 "내란세력 청산” vs 김태흠 “독재막는 투쟁”

6.3 지방선거 충남도지사 후보들이 지선 승리를 위해 각오를 다졌다. 박수현 더불어민주당 후보는 "내란 세력 청산을 위한 중요한 선거"라며 지선 승리를 강조했으며, 김태흠 국민의힘 후보는 이번 선거에 대해 "일꾼 뽑는 선거이자 독재 막는 투쟁"이라며 반드시 승리할 것을 다짐했다. 민주당은 12일 충북 청주 엔포드호텔에서 대전·세종·충북·충남 공천자대회를 열고 지방선거 승리를 결의했다. 이날 박수현 민주당 충남지사 후보 또한 공천자 대회에 참석해 내란 세력 청산 등을 위한 승리를 다짐했다. 박 후보는 "내란 세력을 청산하고 새로운 대..

안전공업 대화공장도 `안전 사각지대`… 산안법 위반사항 `무더기 적발`
안전공업 대화공장도 '안전 사각지대'… 산안법 위반사항 '무더기 적발'

73명의 인명 피해를 낸 안전공업(주)의 주요 사업장에서 산업안전보건법 위반 사항이 무더기로 적발됐다. 화재가 발생한 문평공장에 이어 대전산업단지 내 대화공장에서도 다수의 위반 사항이 확인되면서 사업장 곳곳이 안전 사각지대에 방치돼 있던 것으로 드러났다. 대전지방고용노동청(청장 마성균)은 12일 안전공업 대화공장을 대상으로 산업안전 근로감독을 실시한 결과 사법처리 32건, 과태료 부과 29건(약 1억 2700만 원), 시정개선 9건 등 총 70건의 법 위반 사항을 적발했다. 안전공업은 지난 3월 20일 대덕구 문평동 소재 문평공장에..

`실습인 줄 알았는데…`, 사회복지 실습생들 `정치행사 동원` 일파만파
'실습인 줄 알았는데…', 사회복지 실습생들 '정치행사 동원' 일파만파

사회복지사를 꿈꾸며 현장 경험을 쌓으러 나선 대학생들이 본래 취지와는 무관한 정치 행사의 '머릿수 채우기'에 동원했다는 폭로가 나오며 일파만파 파문이 일고 있다.<본보 5월 12일자 15면 보도, 인터넷 11일 보도> 당진S대학교 사회복지 현장 실습이 당진비상행동의 부적절한 행동으로 학생들의 학점과 자격증 취득을 인질로 잡은 '갑질의 온상'이 됐다는 지적이다. 실습생들은 본인들의 전공 역량을 강화하는 대신 타의에 의해 정치인의 공약을 듣고 손을 흔들거나 피켓을 들어야 하는 '병풍' 역할을 억지로 수행해야 했다. 이렇듯 학생들이 불합..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 대전시장 허태정 후보 선대위 참석, 이장우 후보 문화산업 정책 발표 대전시장 허태정 후보 선대위 참석, 이장우 후보 문화산업 정책 발표

  • 공용자전거 타슈에 시민들 통행 ‘불편’ 공용자전거 타슈에 시민들 통행 ‘불편’

  • 7년 만에 재개된 선양계족산맨발축제…‘황톳길의 매력에 빠지다’ 7년 만에 재개된 선양계족산맨발축제…‘황톳길의 매력에 빠지다’

  • 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제 작은 지구촌에서 즐기는 세계인 어울림 대축제