나노기술 및 정책 정보

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● 홍승범 교수(한국과학기술원) 연구팀은 주사탐침현미경 측정의 최대 난제였던 신호 정확도를 저해하는 핵심 요인을 규명하고 이를 제어하는 획기적인 방법을 개발

● 연구팀은 현미경 탐침과 시료 표면 사이에 존재하는 비접촉 유전 간극이 측정 오차의 주요 원인임을 밝혀냈고 이 간극은 측정환경에서 쉽게 변조되거나 오염물질로 채워져 있어 전기적 측정에 큰 영향을 미침을 입증

● 연구진은 물과 같은 고유전율 유체를 이용해 이 간극을 채우는 방법을 고안하여 나노스케일 분극 전환 전압 측정의 정밀도를 8배 이상 향상시켰고 기존의 대칭 커패시터 구조에서 얻은 결과와 거의 일치하는 값임을 확인

● 또한, 연구진은 규칙적으로 위아래 전기적 특성이 정렬된 리튬 니오베이트 물질에 물을 매개체로 사용했을 때, 기존보다 월등히 높은 정밀도의 압전 반응력 현미경(PFM, 물질의 미세 전기적 특성을 관찰하는 특수 현미경) 측정에 성공

● 본 연구는 미세 탐침을 활용한 나노스케일 측정 기술의 불확실성 문제를 해결할 수 있는 기반 연구이며, 강유전체뿐만 아니라 다양한 기능성 재료의 전기적 특성 분석에 널리 적용될 수 있을 것으로 전망  

Advanced Functional Materials (2024.09.02.), Unveiling the Nanoscale Dielectric Gap and Its Influence on Ferroelectric Polarization Switching in Scanning Probe Microscopy

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 STEAM연구 지원