현미경 탐침, 전자기기 속 나노 세상 정밀 조절

작성일 07-10

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="t3Hi2uWAWi">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="58c648be6f59f556f015c12b299dd27baf849344c4b2bb6a192239a01b3c1f8d" dmcf-pid="F0XnV7YcSJ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="원자힘 현미경(AFM) 탐침으로 금속 산화물 박막의 강탄성 도메인 및 결정 방향을 제어하는 모습을 나타낸 모식도. 포스텍 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/10/dongascience/20250710120138069zwsm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="1wm2tWDxhn" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/10/dongascience/20250710120138069zwsm.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            원자힘 현미경(AFM) 탐침으로 금속 산화물 박막의 강탄성 도메인 및 결정 방향을 제어하는 모습을 나타낸 모식도. 포스텍 제공.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="83ca35485d1d7b88593106331f6350170e85c1a69c2e8043894882cfd9b35653" dmcf-pid="3pZLfzGkCd" dmcf-ptype="general">단순한 기계적 압력만으로 전자기기 소재의 구조와 성질을 정밀하게 조절할 수 있는 기술이 개발됐다. 스마트폰, 컴퓨터, 전기차 등 첨단 전자기기 성능을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대된다. </p>
          <p contents-hash="d8425f7895da826a8f293a74d9a195acadafbf9f9e562da37d293aaee80184bb" dmcf-pid="0U5o4qHETe" dmcf-ptype="general">포스텍은 이대수 물리학과 교수 연구팀이 복잡한 장비 없이 간단한 기계적 압력만으로 금속 산화물 소재의 내부 구조와 자석 성질을 정밀하게 조절하는 기술을 개발하고 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지‘에 게재했다고 10일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="9ad62f9dd94a4754f6cde6c42bcf03cd668299b34f6449d56abed4166fc4232f" dmcf-pid="pu1g8BXDTR" dmcf-ptype="general">금속 산화물은 첨단 전자기기 소재로 널리 쓰인다. 금속 산화물 내부에 있는 미세 결정들이 어떻게 배열되느냐에 따라 전기 흐름, 자석 성질, 발광 등의 성질이 변화한다. </p>
          <p contents-hash="08a6af24c9ab3bed90cb51fc38c59877a88a292a0ef671762f07b5d121f5b9a3" dmcf-pid="U7ta6bZwvM" dmcf-ptype="general">금속 산화물 내 결정 구조는 대부분 여러 방향으로 뒤섞여 있어 원하는 성질을 구현하려면 고온의 열을 가하거나 강한 전기 자극을 가하는 등 복잡하고 비용이 많이 드는 공정을 거쳐야 한다. </p>
          <p contents-hash="7e0aa8017f19afcbc0ff547d39b6ac88ae4f027a2f0d82172ed6dbbbe62c46bc" dmcf-pid="uzFNPK5rSx" dmcf-ptype="general">연구팀은 간단한 방법으로 원하는 방향의 금속 산화물 성질을 구현했다. 원자힘 현미경(AFM)의 뾰족한 탐침으로 금속 산화물 표면을 살짝 눌러주는 것으로 결정을 가지런히 정렬했다. AFM은 원자 간 힘을 측정해 나노미터 수준의 해상도로 표면 구조를 관찰하고 조작할 수 있는 고정밀 현미경이다.</p>
          <p contents-hash="624d80efe5dd4cb19fe03d885d107d3eac4dabff822fb76770e862d96bdc8686" dmcf-pid="7q3jQ91mWQ" dmcf-ptype="general">AFM 탐침으로 표면에 미세한 압력을 가하면 복잡하게 얽힌 결정들이 한 방향으로 정렬됐다. 원하는 부분을 원래로 되돌리는 조절도 가능했다. 연구팀은 탐침을 이용해 스트론튬 루테네이트, 란타넘-스트론튬 망가나이트 등 두 종류의 특수 금속 산화물 박막 내부에 있는 결정들을 정밀하게 제어하는 데 성공했다. </p>
          <p contents-hash="c9914b278da4053f2afe28fb18bd939c85e9d2ed2dbc719b039692cc9be47936" dmcf-pid="zB0Ax2tslP" dmcf-ptype="general">연구팀은 AFM 탐침으로 특정 부위에 원하는 자성 패턴을 새기는 데도 성공했다. 금속 산화물 결정 배열이 바뀌면 정보를 저장하거나 신호를 전달하는 자성 성질이 달라진다는 것이다. </p>
          <p contents-hash="da59518630c70cb03d3e788e8baf8de3bfd21b1fbb7122ea19dab4486dc9cf30" dmcf-pid="qbpcMVFOv6" dmcf-ptype="general">연구팀은 나아가 소재 내부 깊은 층까지 구조를 정밀하게 조절해 여러 층이 서로 다른 성질을 가지는 입체적인 3차원 결정 구조를 구현하는 데도 성공했다. 소재 내부의 결정 구조와 성질을 정밀하게 제어할 수 있는 가능성을 연 것이다. </p>
          <p contents-hash="6a2e54d3f7a4ec1863a90c94c3d158af318d42161bc963b1ccb930dfa54d4a0d" dmcf-pid="B0XnV7Ycl8" dmcf-ptype="general">연구팀의 기술을 응용하면 속도가 빠르고 에너지 효율이 높은 메모리나 센서, 전자스핀을 이용해 정보를 저장·처리하는 스핀트로닉스 소자 등 차세대 전자부품을 개발할 수 있을 것으로 보았다.</p>
          <p contents-hash="63556c99820b826241ee371a774e875f07a9e9ed219735658070cce1a8883ee4" dmcf-pid="bpZLfzGkT4" dmcf-ptype="general">이대수 교수는 “단순한 기계적 힘만으로 결정 구조와 자성을 동시에 제어하는 데 성공했다”며"이번 성과가 차세대 전자소자 및 스핀트로닉스 기술 연구에 혁신적인 전환점을 될 것”이라고 말했다. </p>
          <p contents-hash="164078f65b20c95db605ab8135d78bc47cdd059b793787324f8cbaba0e857289" dmcf-pid="KU5o4qHETf" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt; <br> doi.org/10.1038/s41565-025-01950-z</p>
          <p contents-hash="745ec117b826f571fd3e7e5073e9ea207d90d07dc3d97ea7a71d8a996b59019a" dmcf-pid="9u1g8BXDWV" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

등록된 댓글이 없습니다.

로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.

먹튀폴리스

현미경 탐침, 전자기기 속 나노 세상 정밀 조절

멤버랭킹

관련자료

멤버랭킹