| 중국과학원 쑤저우나노기술․나노바이오닉스연구소 등, 초박형 압전재료 개발 | ||
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 최근에 중국과학원 쑤저우(蘇州)나노기술·나노바이오닉스연구소 장팅(張珽) 연구팀, 싱가포르난양(南洋)이공대학교 류정(劉政)연구팀, 난징(南京)대학교, 싱가포르과학기술국 첨단제조연구소, 미국듀크대학교 등은 화학기상증착법으로 고품질 압전재료-황화카드뮴 초박형 나노시트필름을 공동 제조(두께가 2~3nm)하였다. 해당 성과는 미시적 세계에 대한 인류의 인식을 확장시켰으며 관련 논문은 최근에 출판된 ‘Science Advances’에 게재되었다. 원자는 지금까지 인류가 다룰 수 있는 물질의 최대 한계이며 전자를 통하여 단일 원자의 조작과정을 볼 수 있고, 그 조작 정밀도는 1nm이하이다. 그러나 아직 숙련하게 조종할 수 없으며 원자조립은 더욱 어렵다. 정밀한 위치결정과 구동은 액추에이터(Actuator)에 의존하며 액추에이터의 가장 중요한 핵심은 압전재료이다. 연구팀은 주사탐침현미경(Scanning Probe Microscope, SPM) 등 원위치 특성기법을 통하여 황화카드뮴 초박형 나노시트재료 수직방향의 압전성능에 대해 특성적이고 체계화된 연구를 진행하였다. 그 결과, 초박형 황화카드뮴 나노시트는 수직방향에서 벌크상재료(Bulk phase material)의 3배에 해당하는 압전상수를 보유하고 있었으며 이론적 시뮬레이션으로 이 결론을 검증하였다. 이러한 결과는 초고정밀도의 액추에이터 및 새로운 고민감도 압력, 변위와 응변 센서를 구축하는데 중요한 이론 및 실험적 기반을 마련하였다. 압전재료는 미시적 세계를 탐구하는데 중요한 역할을 하며, 외부에 전압을 첨가하는 방법으로 미세한 변형을 일으킬 수 있고 따라서 고정밀도 구동을 구현할 수 있다. 또한, 고정밀도의 응변, 변위와 위치결정 센서에 응용될 수 있다. 현재 아원자 규모의 초고정밀도 위치를 결정하는데 여전히 큰 어려움이 존재하고 있다. 초박형 압전재료는 이러한 문제를 해결하는데 도움이 되어 원자급 차원의 압전재료로 아원자 해상도의 위치 결정과 구동을 획득할 것으로 기대된다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2016-08/06/content_346061.htm?div=-1 |
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