나노기술 및 정책 정보

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● 엔도 유키히로(도쿄대) 연구팀은 실리콘 카바이드(SiC) 결정 기판 위에 제작한 그래핀 층 사이에 리튬 이온이 들어가는 순간을 저에너지전자현미경(LEEM)을 이용하여 나노스케일의 고해상도로 관찰하는 데 성공

● 적층 구조 제어를 위해 ‘인터칼레이션(intercalation)’에 주목했으며, 인터칼레이션법은 원자층의 층간에 원자, 이온, 분자를 삽입함으로써 적층 구조를 안정적으로 제어 가능

● LEEM을 이용하여 SiC 위에 제작한 그래핀 층 사이에 리튬 이온이 인터칼레이션되는 움직임을 나노스케일로 관찰한 결과, 인터칼레이션의 진행도가 그래핀의 적층 구조에 따라 달라지는 토폴로지(기하학적 성질) 개념의 메커니즘을 발견

● 본 연구에서 최초로 규명된 ‘토폴로지컬 도메인 월’(리튬 이온이 인터칼레이션된 영역 사이를 분리하는 비휘발적인(사라지지 않는) 벽)은 그 움직임 제어가 가능하여 자기 도메인 월에 의한 자기 메모리와 같은 비휘발성 메모리 디바이스 설계에 응용 가능할 것으로 기대

Nature Nanotechnology (2023.07.24.), Dynamic topological domain walls driven by lithium intercalation in graphene