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] 116-연꽃이 아름다운 관곡지(官谷池)의 건강한 밥상
  2. 중부권 최대 자연휴양림 '금강수목원', 2027년 다시 문 연다
  3. 청사·예산 논란 커지는데… 중수청 준비단 '소통 부재' 도마 위
  4. 충남대·국립공주대 통합 평행선… 지도부 결단 리더십 필요
  5. 통합 국군사관학교 창설되는 대전 국방반도체 육성도 탄력
  1. 정부 공공기관 이전 앞두고 민선 9기 대전시 역량 시험대
  2. 세종 '조치원 복숭아' 축제… 2026년 관전 포인트는
  3. [르포] 반납 대신 방치... 대전 곳곳 타슈 이용질서 무너졌다
  4. 전통시장에 바람이 솔솔…‘시원하게 장보세요’
  5. 충남대병원 주차타워 공사 첫날 환자불편 덜어…대체공간·셔틀버스 활용

헤드라인 뉴스


"인빅터스 통해 보훈도시 대전을 세계에 알리겠다"

"인빅터스 통해 보훈도시 대전을 세계에 알리겠다"

"성공적인 대회 개최를 통해 '보훈도시 대전'을 전 세계에 알리겠습니다." 허태정 대전시장과 권오을 국가보훈부 장관, 유을상 대한민국상이군경회 회장은 21일 대전시청 기자실에서 공동기자회견을 갖고 세계 상이군인 체육대회인 '2029년 인빅터스(Invictus) 게임' 대전 유치에 대해 "인빅터스 게임은 국가를 위해 헌신한 분들을 끝까지 기억하고 예우하겠다는 대한민국의 의지를 세계에 보여주는 대회"라며 이같이 말했다. 인빅터스 게임은 영국의 해리 왕자가 스포츠를 통한 상이군인의 신체적·심리적·사회적 회복과 재활을 위해 2014년 창설..

서남부터미널 부지에 주상복합아파트 건립 … 터미널 공간은 `기부채납`
서남부터미널 부지에 주상복합아파트 건립 … 터미널 공간은 '기부채납'

대전서남부터미널 운영업체가 폐업을 신청한 가운데, 터미널 폐업 승인 여부와 관계없이 해당 용지에는 주상복합아파트가 들어설 예정이다. 건물 1층에 터미널을 수용하는 조건으로 지난해 주택건설사업계획이 승인됐기 때문이다. 만약 폐업이 승인될 경우, 시행사는 1층 터미널 공간을 기부 채납해 시민들이 활용할 수 있는 공간으로 구성할 전망이다. 21일 지역 건설업계에 따르면 현재 서남부터미널이 있는 중구 산성동 759-33번지 일원에 주상복합아파트가 건립된다. 1만 6272㎡의 면적에 지하 5층~지상 48층 아파트 4개 동, 829세대 규모의..

중부권 최대 자연휴양림 `금강수목원`, 2027년 다시 문 연다
중부권 최대 자연휴양림 '금강수목원', 2027년 다시 문 연다

<속보>=중부권 최대 규모이자 세종 유일의 자연휴양림인 '금강수목원'이 2027년 1월 다시 문을 열고 시민들을 맞이한다.<본보 3월 3일자 1면·4일자 4면·12일자 3면·31일자 6면 ·6월 10일자 4면 보도> 폐원에 이어 민간 매각 절차가 진행되면서, 존폐 갈림길에 내몰린 이후 1년여 만의 희소식이다. 장기적으로는 국가 자산화 등 숙제가 남아 있지만, 해법을 마련할 시간을 확보했다는 점에서 큰 의미가 있다. 21일 충남도에 따르면 도는 앞으로 하반기 중 행정 절차와 시설 정비 등 준비 작업을 거쳐 금강수목원을 재개장할 계획이..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

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

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

  • ‘함께 지킨 자유, 영원한 감사’ ‘함께 지킨 자유, 영원한 감사’

  • 전통시장에 바람이 솔솔…‘시원하게 장보세요’ 전통시장에 바람이 솔솔…‘시원하게 장보세요’