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나노공간에 있어 금속산화물의 액상석출과정에 나타나는 이상공존장효과

전문가 제언: ○ 신소재를 제조하는 기법이 다양한 방법으로 이루어지고 있다. 그 최종목표는 화합물이 가지고 있는 기능성 성질을 최대로 발현시키는데 있다. 벌크상태의 화합물은 구성성분 안에 각종 결함이 존재할 수 있어 고유의 기능발현에 도달하지 못한다. 원자내지 분자수준의 두께를 가지는 박막의 경우는 소기의 기능을 최대로 나타낼 수 있다고 본다.

○ 과거에는 화합물 첨단재료로는 단결정이 유일한 소재로 전자, 전기, 통신 분야에서 첨단기술을 선도하여 왔다. 단결정을 박편으로 사용하면 원리적으로는 박막과 동일한 역할이 되겠지마는 단결정은 벌크소재로 전락하는 추세에 있다. 단결정 세대를 이어 현재 성행하고 있는 기술이 CVD, 스퍼트(sputter), 에피택시 등 기술이 등장하고 있다.

○ 논문의 내용은 CVD, 에피택시와 같은 기존의 기상증착 박막제조 방법을 액상석출(증착) 박막제조 방법으로 전환해보자는 제의를 하는 수준이다. 구체적인 실험내용은 명기되어 있지 않고 전자현미경으로 관찰한 결과를 제시하고 있다. 이론에 새로운 것이 없다. 화학평형이론을 이용하여 포괄적으로 전망을 소개하고 있다.

○ 기존방법(CVD, 스퍼트, 에피택시)은 에너지 소비가 많다. 열로 인하여 제품의 품질에 소밀현상이 발생할 수 있다. 액상석출 방법은 제조시간은 길어지나 균일한 품질을 얻는 데는 쉬울 것으로 보인다. 제조기법은 평형상태에 있는 용액을 이물질인 기판에 접촉시킴으로서 평형상태가 깨지면서 화합물의 증착이 일어나는 원리를 적용하고 있다.

○ 내용 전체를 살펴보면 기존 방법은 강제 반응인데 비하여 액상석출 방법은 자발 반응이라는 특징이 있다. 나노크기의 공간에는 반응물질에 양자단위의 힘이 민감하게 작용한다. 이것을 저자는 이상공존 장 효과로 표현한다. 이곳에서 화합물의 다형질이 발견된 것은 흥미 있는 일이다. 개발이 진행되면 단일상의 나노입자의 제조도 가능할 것으로 본다.

저자: Minoru Mizuhata, Shigehito Deki
자료유형: 학술정보