분석과학기술 통해 물질의 형성 간 이종 계면의 역할 규명    

분석과학기술대학원 김영헌 교수 연구팀이 비스무트(bismuth) 입자의 핵생성과 성장 거동 연구를 통해 결정질 계면과 비정질 계면이 새로운 물질 형성에 미치는 역할을 규명했다.

이번 연구 결과는 나노과학기술분야 국제 저명 학술지 ‘Nano Letters’(IF: 11.189)에 4월 18일자로 게재됐으며, 분석과학기술대학원 김형중, 김종훈 석사과정생이 공동 제1 저자로, 김영헌 교수가 교신 저자로 참여했다. (논문 제목: Heterointerface Effect on Two-Step Nucleation Mechanism of Bi Particles) 

김영헌 교수 연구팀은 새로운 물질의 형성에 있어서 이종 계면의 역할을 규명하고자 투과전자현미경 내에서 전자빔을 이용해 결정질 물질과 비정질 물질의 표면에서 비스무트 나노입자의 형성을 유도했다. 

연구팀은 위 과정을 통해 원자 크기 수준에서 비스무트 입자의 핵생성과 성장 거동을 실시간으로 관찰하는데 성공했으며, 결정질 계면과 비정질 계면에서 물질의 핵생성과 성장이 다르게 나타날 수 있음을 확인했다.

김영헌 교수는 “이번 연구를 통해 나노입자와 같은 물질 합성에서 나타나는 특이한 현상을 설명하는 학문적 토대를 마련했으며, 반도체 산업 등에 사용되는 박막 구조 형성 기술 개발에 적용될 수 있을 것”이라며, “실시간 투과전자현미경을 비롯한 새로운 분석과학기술을 통해 지금까지 우리가 관찰하거나 측정하지 못했던 많은 과학적 현상들을 확인함으로써 과학기술의 지평을 확장해 나가겠다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 전략과제/지역대학우수과학자과제의 지원으로 수행됐으며, 논문은 아래 링크를 통해서 확인할 수 있다.

□ 논문 링크 : https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.1c04966