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첨단기술정보

산화물 초격자의 성장과 그 전자구조의 제자리 관찰: 실험장비와 그 응용

전문가 제언: 여러 재료들을 조합하여 원래 재료보다 우수한 기능의 인공적 복합재료를 제조하는 것은 종종 있는 일이다. 그런 복합재료를 구성하는 성분들의 길이척도가 내부 전자들의 파장 척도와 비슷해지면 예기치 못한 새로운 현상이 생기는데, 그것을 연구하기 위해서는 그 상태를 안정화시킬 필요가 있다. 천이금속 복합 산화물의 경우 나노미터보다 작은 주기성을 가진 초격자가 그와 같은 안정한 상태를 이룰 것으로 추정된다. 그런 경우 천이금속 양이온들의 열린 전자각 구조 때문에 시스템 내의 모든 전자들은 서로가 서로에게 동시에 영향을 미치는 소위 상관전자(correlated electrons)의 상태로 존재한다. 그것은 재료의 성질예측과 원자척도의 2성분 산화물 초격자 계면 상들의 조율을 매우 어렵게 한다. 이런 문제들을 해결하기 위하여 최근 Monkman 등(Nature Materials, 11, pp.855~859, 2012)은 원자수준의 재료구조와 전자성질의 상관관계를 관찰할 수 있는 새로운 첨단장비를 개발하였다.