"자성띈 얇은 페로브스카이트, 다음엔 원자 하나 두께로 만든다"

원자력연구원 김기연 박사팀, 세계 최초 2차원 자성띈 페로브스카이트 막 개발

원자력연구원이 2차원 유무기 할로겐 페로브스카이트 결정체를 만드는데 성공했다. 사진은 유기용매 안에서 유무기 할로겐 페로브스카이트가 화학적으로 박리되는 모습이다. 원자력연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 원자 7개 정도 두께이면서 자성을 띄는 얇은 막을 개발했다. 이 얇은 막은 열과 전기를 잘 전달해 연구진은 향후 다양한 분야에 사용될 것으로 전망했다.

한국원자력연구원은 김기연 박사팀이 유기물과 무기물을 결합한 할로겐 페로브스카이트로부터 원자층 두께의 2차원 자성체를 만드는 방법을 세계 최초로 개발했다고 8일 밝혔다. 김기연 박사는 "이번 연구결과를 시작으로 원자 한 개 층의 자성체를 만드는데 도전할 것"이라고 말했다.

연구진은 자성을 띄는 전이금속이 포함된 무기물 층과 페닐에틸암모늄 유기물 층이 겹겹이 쌓인 페로브스카이트 결정체를 만들었다.

이 결정체를 특수하게 조합한 용매에 녹여 결정체의 결합을 끊어냈다. 이후 실리콘 기판에 떨어뜨리고 고속으로 회전시켜 스스로 구조를 형성하는 자기 조립 방식으로 원자 7~10겹 두께의 초박막을 만들었다.

이 방법은 자성을 갖고 있는 10~20나노미터(10만분의 1㎜) 두께의 초박막을 비교적 균일하게 만들 수 있는 장점이 있다.

기존의 방법은 얇은 막을 만들 수 있지만 자성을 띄지는 않았다.

이번 연구는 원자력연구원의 오인환, 박가람 박사와 대구경북과학기술원(DGIST) 유천열 교수, 김준서 박사가 참여해 나노과학 분야 세계적 권위의 학술지인 '스몰'의 표지 논문으로 선정됐다.

[e-mail] 김만기 기자