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콜로퀴움 : 그래핀 수송특성의 개요

전문가 제언: ○ 2004년 그래핀 추출이 성공되고 2010년 작년에는 그래핀 추출을 최초로 성공한 A. K. Geim 교수와 K. S. Novoselop 박사가 노벨 물리학상을 받았다. 노벨 물리학상 수상과정에서 그래핀 연구에 A. K. Geim 교수와 쌍벽을 이루었던 김필립 교수도 노벨상을 받지 않을까 하고 한국 국민들은 기대를 걸었던 해이기도 했다. 1996년에는 미국의 Curl 교수가 역시 탄소동소체인 플레렌(C60)으로 노벨화학상을 받았다. 과학자들에게 탄소는 노벨상의 꿈을 안겨주는 도전의 물질이었다.

○ 그래핀은 과학자들의 꿈을 실현시켜 주는 꿈의 물질일 뿐 아니라 새로운 시대의 산업을 열어갈 약속의 물질로 부상하기 시작한 것이다. 그의 역학적, 열역학적, 광학적, 전기적 특성과 구조를 설명하기 위해서는 지금의 3차원 물질과는 전혀 다른 물리학적 해석이 필요했다. 이를 기술할 수 있는 이론적 근거와 이에 따른 기술적 과제들이 요구되었다. 나노 스케일의 차세대 일렉트로닉스에 적용하기 위해서는 그래핀의 수송현상을 먼저 이해하는 것이 필수적이다.

○ 이 콜로퀴움은 그래핀의 전하 수송현상을 리뷰한 것인데, 관련 주제들에 대하여 기본개념을 설명하고 이를 뒷받침하는 문헌과 실험을 제시하면서 체계적으로 정리하였다. 특히 저자 N. M. R. Peres는 포르투갈 Minho 대의 물리학 교수로 2005년부터 그래핀 연구에 선도적인 역할을 한 물리학자로 한국의 홍병희 교수와도 협력한 바 있다. 특히 그래핀의 전자특성과 수송현상(2007, 2008, 2009)을 리뷰 하였는데 2010년에도 이 콜로퀴움을 통하여 더욱 더 정리되고 짜임새 있게 그래핀 수송현상을 기술한 것이다.

○ 여기서는 그래핀의 전자구조와 전자수송의 메커니즘을 기본관계식과 함께 명료하게 기술하고 문헌과 실험결과로 정리하는 형식을 취하였다. 콜로퀴움은 특히 밴드구조, Dirac 전자의 도입과 Dirac cone의 생성, 전도의 최솟값의 존재, 스트레인 작용에 의한 에너지 밴드 갭의 열림과 광자의 전도현상을 체계적으로 정리하였다. 그래핀 연구의 초심자는 물론 차세대 나노 테크노롤지 개발 연구자 모두에게 유익한 참고자료가 될 것이라 확신하여 이를 추천한다.

저자: N.M.R. Peres
자료유형: 학술정보