나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 원사(院士)이며 중국과학기술대학교 교수인 위수훙(兪書宏) 박사 연구팀은 중국 "국가 나노 과학 센터" 탕즈융(唐智勇) 연구원 연구팀, 캐나다 토론토 대학교 Edward Sargent 교수 연구팀과 공동 연구를 수행하여, 신형 키랄 무기 나노소재(Chiral inorganic nano materials) 합성 연구에서 혁신적인 성과를 달성.

연구팀은 이번 연구를 수행하는 과정에서 최초로 1차원 나노구조 유닛 속의 특정 위치에서 선택적 복합자성 소재를 사용하여 국지적 자기장 조절이 가능한 전기 쌍극자 모멘트(Electric dipole moment) 간의 상호 역할을 이용하여 신형 키랄 무기 나노소재를 합성하는데 성공하였음.

위수훙(兪書宏) 교수 연구팀은 장기간 기능성 무기 나노소재 합성 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 콜로이드 나노결정(colloidal nanocrystalline) 핵성장(nuclear growth) 분야에서 많은 경험을 축적하였으며, 연구팀은 소재 간격 촉각(觸角)과 이종 핵(核) 형성 및 성장 간의 상호 관계에 기반하여 "이중 완충 층 디자인" 합성 방법을 제시하고 순차적으로 중간 완충 층에 도입하는 방식으로 소재 간의 인터페이스 에너지 차이를 조절시키고 전통적인 반도체 소재와 자성 소재 간의 결정격자와 화학 미스매치(chemical mismatch) 문제를 해결하고 자성 소재에 대한 다양한 반도체 특정 위치에서의 선택적 성장을 실현하였음.

연구팀은 이번 연구를 통해 나노구조 속에 도입한 국지적 자기장은 전기 쌍극자 모멘트(Electric dipole moment)와 자기 쌍극 모멘트(magnetic dipole moment)로 효과적인 제어를 할 수 있다는 점을 발견하였으며, 신형 자기 광 나노소재 개발을 통해 자기 유도 광학 특성을 활성화시킴으로써 신형 키랄 무기 나노소재 개발을 위해 새로운 루트를 제공하였음.

연구팀이 개발한 방법은 높은 적용성을 가지고 있기 때문에 다양한 반도체 소재와 자성 그룹 간의 커플링에 폭넓게 응용될 수 있으며, 키랄 광학 활성을 보유하고 있는 나노소재 개발을 위해 새로운 루트를 제공하였음.

신형 자기 광 반도체 나노 소재의 성공적인 개발은 실온에서의 이방성 강자성 및 스핀 조정 제어를 가능할 수 있도록 함으로써 스핀 전자학 연구와 양자 컴퓨팅 기술 개발을 위해 새로운 소재 플랫폼을 제공할 수 있도록 하였음.

본 연구 성과는 ‘Nature Nanotechnology’ ("Regioselective magnetization in semiconducting nanorods")지에 게재됨.