국내 연구진이 반도체 표면에 형성된 인듐(In) 원자선에서의 솔리톤의 구조와 운동 현상을 구명하는데 성공했다.
한국연구재단은 24일 조준형 한양대 교수와 최진호 박사과정생의 주도로 중국과학기술대 연구팀과 공동 연구를 통해 반도체 표면에 형성된 1차원 인듐 원자선에서 2개 상(Phase)의 경계에 형성되는 솔리톤의 구조와 형성 및 운동의 기본 성질을 구명하는데 성공했다고 밝혔다.
연구진은 첨단 나노측정 설비인 주사터널현미경과 양자이론에 기초한 전자구조 계산법인 제일원리 전자구조 계산을 이용해 이번 연구 성과를 도출했다.
솔리톤은 1차원 고분자에서 보이는 높은 전도성에 의한 물리적 현상으로, 파동이나 펄스가 주변과 상호작용해 그 형태가 사라지지 않고 유지되는 상태다. 2000년 노벨 화학상의 주제가 될 만큼 학문적으로 매우 중요하다.
연구진에 따르면 반도체 표면에 형성된 1차원 원자선은 미래 나노 전자소자로 활용될 수 있어 전 세계 우수 연구자들이 집중적으로 연구하는 분야이다. 그러나 지금까지 솔리톤의 형성과 운동에 관한 연구는 평균적·정성적인 것에 그쳐, 이번 연구는 원자크기 수준에서 정량적인 연구를 성공적으로 수행하였다는 의의를 가진다.
조준형 교수는 “이번 연구를 통해 미래 나노 전자소자로 주목 받고 있는 1차원 원자선에서 솔리톤의 운동이 외부전기장에 의해 변화된다는 사실을 발견, 향후 솔리톤의 운동을 제어할 수 있는 가능성을 열었다”며 “차세대 나노 전자소자 개발에 새로운 전기를 마련한 것”이라고 설명했다.
황태호기자 thhwang@etnews.co.kr
