나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학 대학원 신영역창성과학연구과와 무라타(村田)제작소의 공동 연구그룹이 결정에 내재하는 ‘시계 방향과 시계 반대 방향’ 구조의 공존 상태(강축성 도메인)를 시각화하는 데 성공함. 결정 구조에 내재하는 원자 배열의 회전 변형으로 특징지어진 질서를 갖는 물질을 ‘강축성’ 물질이라 하며, 좌우 2개의 회전 상태를 식별·제어함으로써 강자성체 및 강유전체 등처럼 메모리, 광학 소자 등으로 응용될 것으로 기대됨. 그러나 강축성 물질에 있어 강자성체 및 강유전체 등에 공통적으로 나타나는 도메인의 관측은 지금까지 보고된 바 없었음. 연구진은 ‘전기장 변조 이미징 기술’을 응용한 광학 기술 및 주사형투과전자현미경(Scanning Transmission Electron Microscope, STEM)과 수렴성전자회절(Conversent Beam Electron Diffraction, CBED)을 결합한 기술을 통해 강축성 도메인을 시각화하는 데 최초로 성공함. 본 연구 성과는 강축성 도메인 관측을 가능하게 하는 측정 기술이 확립된 것을 시사하며, 향후 새로운 물성으로서 강축성에 관한 연구가 가속되어 강축성 물질을 이용한 신규 광학 소자 등의 개발로 이어질 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (“Visualization of ferroaxial domains in an order-disorder type ferroaxial crystal”) 지에 게재됨.