나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 미국 Rice University의 Boris I. Yakobson 교수 연구팀이 봉우리나 계곡과 같은 물결 모양 표면 위에서 나노미터 두께의 그래핀을 성장시키면 미세한 전자기장을 형성할 수 있다는 사실을 발견

● 해당 연구는 볼록 렌즈, 분광기와 같은 나노미터 크기의 광학 장치에 응용할 수 있고, 전자밴드 구조의 골짜기에 전자가 갇히는 방안을 조작하는 밸리트로닉스 장치 개발에도 응용 가능

● 밸리트로닉스는 전자의 양자 스핀에 따라 메모리 비트가 정의되는 스핀트로닉스와 관련이 있지만, 밸리트로닉스에서 전자는 다중 운동량 상태(또는 골짜기에 놓여있을 때)에서 자유도를 가지며, 이것들은 비트로도 읽을 수 있음

● 해당 현상이 가능한 이유는 그래핀이 가진 강력한 구조 특성 때문일 수도 있지만, 화학기상증착(CVD) 동안 표면에 달라붙을 정도로 유연하기 때문

● 해당 연구를 통해 기판 조각은 변형을 유발하며, 이는 다시 재료의 전자 구조를 변화시키고 광학 반응이나 전기전도율을 변화시키고, 더 뚜렷한 기판 특성을 위해 재료의 결함 배치를 설계할 수 있어 재료의 특성이 훨씬 더 크게 변화한다는 사실을 규명

● 특히, 다양한 모양 및 형태의 기판 설계는 2D 전자 광학을 가능하게 하면서 수많은 광학 장치를 제작할 수 있게 해주며, 해당 기술은 기존 방식에 비해 2D 전자기기에 캐리어를 정밀하고 효율적으로 전송

※ Nano Letters 게재(2022.03.15.), “Electron Optics and Valley Hall Effect of Undulated Graphene”