나노기술 및 정책 정보

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● 양용수 교수(한국과학기술원) 연구팀은 나노강유전체* 내부의 3차원 소용돌이 형태 분극 분포를 실험적으로 규명

* 강유전체(ferroelectric) : 외부의 전기장 없어도 분극 상태를 유지할 수 있는 물질로서 강자성체의 전기(electric) 버전

● 연구팀은 전자현미경으로 다양한 각도에서 투과전자현미경 이미지를 획득하고, 이를 고급화된 알고리즘을 통해 3차원으로 재구성하는 방식으로 원자 분해능 전자토모그래피 기술을 개발 및 응용

● 이어 연구팀은 강유전체인 BaTiO3 나노입자 내부 원자들의 위치를 3차원적으로 완전히 측정하고, 내부의 3차원적 분극 분포 또한 단일 원자 단위로 규명

● 연구팀은 실험을 통해 강유전체 내부에 소용돌이를 비롯한 다양한 위상학적 분극 분포가 발생하고, 강유전체의 크기에 따라 내부 소용돌이의 개수 또한 제어할 수 있다는 사실을 증명

● 해당 연구는 분극 분포 소용돌이의 개수 및 회전 방향을 조절함으로써 기존보다 약 10,000배 이상 많은 양의 정보를 같은 크기의 소자에 저장할 수 있는 차세대 고밀도 메모리 소자 기술로 발전시킬 수 있을 것으로 기대

Nature Communications (2024.05.08.), Revealing the three-dimensional arrangement of polar topology in nanoparticles