수차보정 주사투과 전자현미경법에 의한 가벼운 원소의 직접관찰

전문가 제언

○ 신소재 창출을 목표로 하는 나노테크놀로지 분야에서는 원자 레벨의 현미경 기술이 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 투과형 전자현미경(TEM)은 재료 내부의 원자구조를 직접 관찰할 수 있다는 점에서 현재도 널리 이용되고 있지만, 신소재의 핵심이 되는 가벼운 원소 그룹(수소, 리튬, 탄소, 질소, 산소 등)의 관찰에는 적합하지 않다.

○ 따라서 앞으로 나노테크놀로지의 개발을 촉진시키기 위해서는 이들의 가벼운 원소의 거동을 해명하는 것이 필수적이며, 가벼운 원소의 관찰이 가능한 현미경기술의 개발이 급선무인 것이라고 생각되고 있다. 이와 같은 배경에서 전 세계적으로 각 연구그룹이 이 방법을 위한 연구를 진행하고 있다.

○ 일본 Tokyo 대학 Ikuhara 교수 등은 2009년에 재단법인 파인세라믹스센타(JFCC) 및 일본전자(주)와 ABF-STEM법(Annular Bright Field STEM, 환상 명시야 STEM법)에 의한 해석법을 공동으로 제안하고, 초고분해능 주사투과 전자현미경을 이용하여 새로운 방법으로 가장 가벼운 원소인 수소원자를 관찰하는데 세계 최초로 성공했다고 발표했다.

○ 수소화바나듐(VH2)은 수소흡장재료로 응용이 기대되고 있으며, 재료 내부에 있어서 수소원자의 흡방출 거동이 중요한 역할을 담당한다. 이 연구결과에 의하면, 초고분해능 주사투과 전자현미경 상에서 바나듐원자와 함께 수소원자가 선명하게 관찰되는 것을 확인하였다.

○ 이 성과는 지금까지 관찰이 불가능하다고 생각되었던 수소원자를 가시화 한 획기적인 것으로, 최첨단 전자현미경을 이용하여 모든 원소의 관찰이 가능하다는 것을 최초로 실증한 것이다. 따라서 나노테크놀로지 재료개발에 있어서 혁신적인 역할을 할 것으로 기대된다. 또한 차세대 에너지원으로 주목받고 있는 수소에너지 관련 연구개발에도 박차를 가할 수 있을 것으로 기대된다.

저자

Yuichi Ikuhara

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

11(6)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~5

분석자

정*진

분석물

• 수차보정 주사투과 전자현미경법에 의한 가벼운 원소의 직접관찰.pdf [232,396 byte]

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