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도쿄공업대학(東京工業大學) 물질이공학원 응용화학계, 토호쿠대학(東北大學) 다원물질과학연구소의 공동 연구그룹이 저온에서 초전도체가 되는 ‘계층 산화나이오븀 리튬(LiNbO2)’이 상온에서는 우수한‘p형 투명 도전체’가 되는 것을 발견함. 연구진은 3단계 합성법을 개발하여 초전도를 나타내는 ‘계층 산화나이오븀’의 에피택셜 박막을 합성함. 기판 상에 보존된 박막 형태 물질을 요오드 용액에 담그고 그 산화 작용을 이용하여 전자를 빼내자 높은 p형 전도성과 투명성이 동시에 발현하는 것을 확인함. 나이오븀 원자와 산소 원자가 만드는 특수한 전자 상태에 있었으며, 요오드 용액을 이용한 산화 반응을 통해 이 전자 상태를 제어한 결과, 세계 최초의 p형 투명 초전도체를 실현함. 본 연구 성과는 새로운 전자 재료로서 다양한 분야에 응용될 뿐만 아니라 이차원 물질의 새로운 물리 현상을 개척하게 될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Science Advances’ (“p-Type transparent superconductivity in a layered oxide”) 지에 게재됨.