홀로 선 그래핀의 특성

전문가 제언

○ 그래핀(graphene)은 탄소원자가 6각형의 격자점에 꽉 들어찬 2차원 원자 면이다. 2004년 맨체스터 대학의 Geim 연구팀이 그래핀을 발견하기 전까지는 2차원 원자 면은 불가능한 것으로 과학자들이 믿고 있었다. 2차원 원자 면은 열적으로 불안정하다는 과학자들의 주장이 설득력이 있었기 때문이다. Geim 교수가 처음 발견한 그래핀도 단원자층의 그래핀이 아니었고 10겹 그래핀이었다. 지금도 그래핀은 산화물 위에 증착되어 공급되는데 어닐링이나 환원 처리하여 사용한다.

○ 그래핀의 특이한 특성과 구조는 과학자들에게는 도전의 물질로, 응용연구자들에게는 꿈의 물질로 인식되고 있다. 2012년 Material Science & Technology 연구보고서는 최근 5년간의 물질과학분야에서 가장 많이 다룬 연구주제는 ‘그래핀 전자구조‘라고 밝혔다. 그래핀 구조와 특성을 좀 더 정확하게 규명하기 위해서는 어떤 물질 위에 접촉된 그래핀이 아닌 그래핀만 있는 상태의 홀로 선 그래핀(freestanding graphene)이 필요하다.

○ 이 리뷰는 그래핀 특성을 정확하게 조사하기 위하여, 격자의 구멍 위에 그래핀을 올려놓고 주사터널링현미경(scanning tunneling microscopy: STM) 팁에 흐르는 일정한 전류로 그래핀 원자와 팁 사이에 인력이 생기게 하여 그래핀 구조에 유발되는 스트레인 변형을 활용하는 방법이다. 이때의 변형은 STM 영상기법을 이용하여 원자단위로 변형을 조정하고 변형으로 유도되는 물리적 특성들인 인력, 복원력, 인장강도, 가상자기장을 측정하고 분석 평가한 것이다.

○ 한국의 그래핀 연구에 대한 학문적 사회적 환경은 매우 고무적이다. 국내 대학은 2005년 이후 그래핀 연구에서 포항공대, 서울대, 성균관대, 세종대 등이 선도적으로 연구역량을 축적하였으며 특히 서울대 국양교수는 STM을 이용하여 그래핀 전자구조를 2010년 Nature에 밝힘으로써 선도적 그래핀 연구에 기여하였다. 이 리뷰가 국내의 그래핀 연구원 여러분에게 유용한 자료가 될 것이라 판단하여 이를 추천한다.

저자

P.Xu et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2012

권(호)

85(12)

잡지명

Physical Review: B

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

12140601~12140605

분석자

윤*중

분석물

• 홀로 선 그래핀의 특성.pdf [3,307,509 byte]

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