현미경 없이도 우주서 가장 얇은 물질 측정법 개발

　값비싼 원자 현미경을 사용하지 않고도 우주에서 가장 얇은 물질로 알려진 그라핀(graphene)으로 만든 나노리본의 가장자리 모양을 분석할 수 있는 방법이 개발됐다. 이를 반도체 등 전자소자에 적용하면 한 번에 전달하는 정보의 양을 두 배로 늘릴 수 있는 길이 열려 정보 전달에 획기적인 기술로 평가되고 있다.

　지승훈 포스텍 교수(물리학과)와 최선명 박사과정 연구팀은 그라핀 나노리본에 붙은 금속원자의 에너지를 측정해 나노리본 가장자리의 모양을 파악할 수 있는 방법을 발견했다고 7일 밝혔다.

　한 개의 원자층을 가진 안정적인 2차원적 물질인 그라핀은 가장자리 탄소원자의 배열에 따라 도체와 반도체의 성질을 나타낸다. 초소형 나노소자로서 활용성이 높은 물질이다. 특히 다이아몬드보다 탄소원자 결합이 강해 발열 현상을 일으키는 실리콘의 대체물질로 각광받는다.

　그러나 그라핀의 두께가 너무 얇아 가장자리의 원자 배열을 알아낼 방법은 없었다.

　지 교수팀은 그라핀 표면의 흡착 에너지를 양자 계산으로 분석, 가장자리 탄소원자의 배열에 따른 에너지 변화를 연구해 이를 파악했다. 또 가장자리의 탄소원자도 제어할 수 있다는 사실을 밝혀내 새로운 스핀전류 제어장치의 모형도 제시했다.

　지승훈 교수는 “그라핀 가장자리의 원자배열을 파악하면 차세대 소자로 활용할 수 있는 스핀전류 제어장치도 만들 수 있어 향후 차세대 전자소자의 정보 전달에 획기적인 전기를 마련할 수 있다”고 말했다.

　포항=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr