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94 공업화학 전망, 제19권 제2호, 2016
토호쿠대 등, 그래핀의 초전도화에 성공
일본 토호쿠대(東北大) 원자분자재료과학고등연구기구(AIMR)의 다카하시 다카시(高橋隆) 교수 등이 그 래핀(흑연의 단원자층)의 초전도화에 성공했다.
토호쿠대와 도쿄대 연구그룹은 SiC (탄화규소) 단결정 기판 위에 그래핀을 1장씩 제어하여 제작하는 방 법을 개발했다. 이 방법으로 탄소원자 2층으로 이루어진 그래핀 박막의 층간에 Ca (칼슘) 원자를 넣고 샌 드위치 구조의 2층 그래핀 층간 화합물(C6CaC6)을 제작했다.
연구그룹은 층간에 아무 것도 삽입하지 않은 순정 2층 그래핀과 층간에 Li(리튬)을 삽입한 리튬 층간 화 합물(C6LiC6) 등도 시험 제작하여 그 특성을 평가/검증했다. 그런데 이러한 구조에서 초전도가 발현하지 않는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 초전도는 Ca 원자에서 그래핀 층의 전자 공급에 의해 발생되는 것으 로 나타났다.
연구팀은 이번 성과를 기반으로 초전도 그래 핀의 물리적 특성의 해명과 그 이론적 연구를 수행할 계획 이다. 또한 초전도 전이 온도의 상승을 위해 Ca 이외의 금속 원자 또는 2종 이상의 금속 화합물 제조 그래 핀 적층 매수에 의한 특성 변화 등의 연구도 실시할 방침이다. 향후 초전도 그래핀은 양자 컴퓨터의 응용 등을 고려한 초고속 초전도 나노 전자 장치의 개발 등에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
Figure. (a)는 단층 그래핀, (b)는 Ca 원자를 넣고 샌드위치 구조로 한 2층 그래핀 층간 화합물의 결정 구조.
출처 : 2016.02.10. EETimes (http://eetimes.jp/ee/articles/1602/09/news074.html) 작성 : 소 대 섭 (한국과학기술정보연구원)
