| 신형 키랄성 무기 나노재료 개발 | ||
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 중국과학기술대학교 위수훙(俞書宏) 연구팀은 중국 국가나노과학센터 탕즈융(唐智勇) 연구팀, 캐나다 토론토대학교(University of Toronto) Edward Sargent 연구팀과 공동으로 최초로 1차원 나노구조 유닛에 위치지정을 통해 선택성 복합 자성재료를 도입하고 국부적 자기장 변조 전기 쌍극자 모멘트와 자기 쌍극자 모멘트 사이의 상호작용을 이용하여 신형 키랄성 무기 나노재료를 성공적으로 합성했다. 해당 성과는 "Nature Nanotechnology"에 게재됐다. 키랄성 재료는 생체지표, 키랄성 분석 및 검출, 거울상이성질체 선택적 분리, 편광 관련 광전자학 및 광전자학 응용 등 분야의 연구 추진에 중요한 의미가 있다. 전통적인 키랄성 나노재료는 주로 키랄성 리간드 또는 나선구조 구축 등 전기 쌍극자 모멘트 조절 방식으로 구축한다. 하지만 해당 종류 키랄성 재료는 환경 안정성 및 전기전도성 분야에서 결함이 존재하기에 실제 응용을 크게 제한한다. 따라서 새로운 조절 메커니즘 연구에 의한 신형 키랄성 나노 기능재료 구축은 해당 문제를 해결하는 새로운 경로이다. 연구팀은 재료 간 접촉각과 이질적 핵생성 성장 상호관계를 기반으로 하고 순서적인 중간 완화층 도입을 통해 재료 간 계면에너지 차이를 개변시킴으로써 전통적인 반도체 재료와 자성재료 간 격자와 화학적 비매칭 문제를 해결함과 아울러 자성재료의 다양한 반도체 특정 위치에서 선택적 성장을 교묘하게 달성했다. 연구팀은 또한 나노 구조에 국부적 자기장을 도입할 경우 전기 쌍극자 모멘트와 자기 쌍극자 모멘트의 효과적 조절을 달성할 수 있음을 발견했다. 해당 종류의 신형 자기 광학적 나노재료 구축을 통해 자기유도(Magnetic induction) 광학적 활성을 달성할 수 있다. 이는 신형 키랄성 무기 나노재료 개발에 새로운 경로를 개척했다. 연구 결과, 해당 방법은 높은 일반성을 보유하고 있기에 다양한 반도체 재료 및 자성 성분 간 결합에 광범위하게 이용되어 향후 키랄성 광학적 활성 나노재료 개발에 새로운 방법을 제공할 전망이다. 동시에 해당 신형 자기 광학적 반도체 나노재료의 성공적 개발로 상온 조건에서의 비등방성 강자성 및 스핀 제어가 가능하게 되어 스핀트로닉스(Spintronics) 및 양자컴퓨팅 기술에 새로운 재료 플랫폼을 제공할 전망이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/2/436104.shtm |
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