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첨단기술정보

전이금속산화물: 결함을 이용한 기능성 부여

전문가 제언: 전이금속산화물(TMO: transition metal oxide)은 놀라울 정도로 다양한 기능성을 자랑하는데, 그것은 분극성이 강한 금속-산소의 결합 및 국소화된 원자가밴드 전자들 간의 소위 ‘강한 상관관계(strong correlation)’가 다양한 조합을 이루기 때문이다. TMO의 강한 분극성은 마이크로축전기의 고절연성 유전체 등에 응용할 수 있다. 전자들 간의 상관관계란 각각의 원자가밴드 전자가 시스템의 다른 원자가밴드 전자들의 거동에 직접적 영향을 미치는 것을 가리키며, 이것이 고온초전도성과 같은 특이한 현상의 근저를 이룬다. 그러나 재료 고유의 물리적 성질들 외에도 이온결함의 생성 및 이동과 같은 외부적 요인도 TMO의 기능성 향상에 중요한 역할을 수행한다. 실제로 나노스케일의 TMO에서는 결함의 영향이 고유의 재료 성질을 능가할 수도 있다. 이처럼 다양한 기능성들의 공존과 교집합이 TMO에 다양한 성질을 부여하며, 앞으로 전기장에 의한 자성의 조절과 같은 새로운 장치 체계의 바탕을 이룰 수도 있다.