다아라 매거진 _ 2017.03

기술뉴스

[Technical News]다이아몬드 구조의 광결정 제조법 최초 개발

빛 제어로 실용화 성큼, 메타물질·디스플레이 등 적용 기대

[Technical News]다이아몬드 구조의 광결정 제조법 최초 개발 - 다아라매거진 기술뉴스
DNA로 코팅된 콜로이드 집합체(클러스터)와 구형 입자가 DNA를 이용, 서로 결합해 다이아몬드 결정과 파이로클로로 결정이 서로 침투한 라베스 구조가 얻어지는 과정을 보여주는 모식도

빛의 방향을 제어하기 위해서는 전자를 제어하는 실리콘 반도체 소재와 같은 광결정 소재가 필요하다. 하지만 일정 수준 이상의 광밴드갭을 가지며, 실용화할 수 있는 광결정 소재는 아직 보고되지 않은 상태이다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 이기라 교수(성균관대) 연구팀이 “손실 없이 빛의 흐름을 마음대로 제어할 수 있는 다이아몬드 구조의 광결정을 나노입자들이 스스로 모여 만들어지도록 하는 방법을 최초로 개발했다”고 밝혔다. 연구팀은 서로 짝을 이루는 유전자 정보를 갖는 DNA를 구형 나노입자와 4면체 모양의 나노입자에 각각 붙이고, DNA가 짝을 이뤄 결합하게 했다. 그 결과, 다이아몬드(Diamond) 구조와 파이로클로로 구조가 서로 침투한 구조인 라베스(Laves) 구조를 만들어졌다.

연구팀은 이 구조에서 파이로클로로 구조를 없애면 다이아몬드 구조가 얻어질 수 있다고 설명했다.

특히 연구팀이 개발한 다이아몬드형 광결정 구조는 1990년 다이아몬드 구조가 우수한 광결정 구조라는 것이 보고된 이후 26년간 미해결로 남아있던 다이아몬드형 광결정 구조를 빛의 파장 크기 수준에서 실험적으로 구현했다는 점에서 더욱 의미가 크다.

다이아몬드 결정 구조의 광결정은 넓은 광밴드갭을 가지며, 이를 구현하면 3차원 공간에서 빛을 다양한 형태로 제어할 수 있다.

이기라 교수는 “이 연구는 오랫동안 풀지 못했던 3차원 다이아몬드 광결정 구조를 구현한 것이다. 광결정 구조 기반의 디스플레이, 레이저, 센서 분야의 중요한 기반이 돼 광소자에서 광컴퓨터까지 활용될 수 있다. 특히 파이로 클로로 구조는 최근 주목 받고 있는 메타물질에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구에서 구현한 연구 결과는 크기에 관계없이 적용되는 것으로 나노 구조체를 기반으로 한 다양한 응용 구조 소재 및 소자에 활용 가능할 것으로 보인다.

이 교수는 “다음 연구는 가시광에서 다이아몬드 구조를 구현하기 위해 입자의 크기를 150nm영역으로 줄이는 연구를 하고 있으며, 특히 입자 4개가 모인 집합체를 대량으로 생산하는 방법을 새롭게 개발해 이를 적용하는 연구를 현재 진행 중이다. 이를 위해 현재 두 명의 학생이 뉴욕대학에 파견돼 열심히 연구 중이며, 또한 금속 입자를 이용한 조립체에 관한 연구를 통해 광학적 메타물질의 구현하기 위한 연구도 수행하고 있다”고 밝혔다.

가장 많이 본 뉴스

  1. 1[인터몰드 2017] 3D프린팅, 금형산업 패러다임 변화
  2. 2[Business Trends]미국 금리인상에도 달러 환율 약세,‘속도’가 문제될 것
  3. 3[Trends] 4차 산업혁명의 총아 ‘전기 자동차’ 현실은…
  4. 4[Business Trends]아이폰8 출시예정일, 삼성디스플레이가 결정한다
  5. 5[Industry]4차 산업혁명 시대, 세계 주요국 전략 파악해야
  6. 6[Zoom] 아마존(amazon), 물류배송 하이퍼루프 시대 열까

제품리뷰

사이트 이용문의

상담가능시간 : 오전9시 ~ 오후6시 (토요일, 일요일 및 공휴일은 휴무)

대표번호 : 1588-0914 전화전 Click 이메일 : cs@daara.co.kr

(주) 산업마케팅

서울시 구로구 경인로 53길 15 중앙유통단지 업무 A동, 7층
전화 : 02-2688-6800 팩스 : 02-2616-6005
이메일 : webmaster@daara.co.kr | 대표이사 : 김영환
사업자번호 : 113-81-39299 통신판매 : 서울 구로-1499

(주) 다아라

서울시 구로구 경인로 53길 15 중앙유통단지 업무 A동, 7층
전화 : 02-2618-9530 팩스 : 02-2688-6577
이메일 : ad@daara.co.kr
사업자번호 : 113-86-70903 통신판매 : 서울 구로-0421