나노기술 및 정책 정보

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●타나베 요이치 교수(오카야마이과대) 연구팀은 그래핀을 모티프로 한 입체 곡면 구조에 질소 화학 도핑으로, 그래핀에 전류가 쉽게 흐르는 금속 상태와 전자가 곡면상의 특정 영역에 국한되어 불안정하고 촉매 반응에 이용하기 쉬운 상태(절연체 전자)가 공존하는 특이한 전자 상태를 발견

●‘3차원 나노 다공질 그래핀’이라 불리는 다공질 구조의 그래핀 곡면상의 탄소 원자를 질소 원자로 부분 치환하고 질소 도핑된 3차원 그래핀의 전기 자성을 조사한 결과, 곡면과 질소 치환 조합에 의한 ‘우바흐 꼬리(Urbach-tail)’라 불리는 포텐셜의 혼란에 의해 전자가 갇힌 상태와 전기가 잘 흐르는 금속 상태가 공존한다는 것을 확인

●금속 특성을 이용하여 절연체 특성을 갖는 영역으로 전자를 수송하여 촉매 반응에 이용 가능하므로 높은 전기 전도성을 갖는 비금속 촉매 설계가 가능

Advanced Materials (2022.10.08.), Coexistence of Urbach-tail-like localized states and metallic conduction channels in nitrogen-doped 3D curved graphene