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치환형 Mg-B계열의 결정성장 현황

전문가 제언: ○ 신물질은 연구실에서 계속 발견되고 있다. 신물질 자체도 과학적인 가치가 있지만 거기에 특이한 물성이 발견되면 그 화합물의 구성성분을 중심으로 하여 구조, 반응, 물리 및 전기적인 물성연구가 집중적으로 이루어지게 된다. Mg-B 계열 화합물에 대한 집중적인 연구도 이 화합물에 초전도 현상이 발견되고부터이다.

○ Mg-B 계열 화합물에서 B를 C로, Mg를 Al 혹은 Mn으로 부분 치환한 단결정에 대한 물성을 연구 조사한 논문이다. 제조과정이 복잡하고 생성한 다결정을 분리하는 작업은 대단히 어렵다. 화합물의 구성성분 원소 중 하나를 다른 원소로 바꾸는 반응에서는 구성성분 원자들의 크기와 물리적인 친화성을 면밀히 검토해야 한다.

○ 탄화수소는 일반식으로 구성성분을 표현할 수 있다. 탄소와 수소는 원자궤도가 단순하다. 분자 중의 수소원자를 다른 원자 또는 원자단으로 치환이 가능하다. 무기분자는 원자궤도가 복잡하여 단순한 결합으로 이루어지지 않는다. 원자궤도 분자궤도의 에너지레벨을 비교하여 신물질의 존재유무를 짐작하여 연구에 임한다.

○ YBa2CuO7-y(YBCO) 계열에서 y의 수치에 의하여 초전도 물성이 달라지듯이 Mg-B 계열의 조성을 바꿈으로서 초전도 물성이 변할 가능성은 얼마든지 있다고 본다. 구성성분의 미세한 변화에 따라 결정체의 물리적인 성질이 다양하게 나타난다. 기초화학 연구에 새로운 분야를 마련해주고 있는 느낌이다.

○ Mg(B1-xCx)2, Mg1-xAlxB2, (Mg1-xMnx)B2에서 x조성에 따르는 화합물의 물성변화가 자세히 언급되어 있다. 치환된 화합물의 초전도 임계온도는 MgB2에 미치지 못하는 것 같다. 무기재료 개발에 재료의 기능성을 높이는데 참고가 되는 논문으로 본다. 치환 물질을 선정하는데 있어 이론적인 배경이 전혀 언급되어 있지 않다.

저자: Sergey Lee
자료유형: 학술정보