출처: 충청일보 https://www.ccdailynews.com/news/articleView.html?idxno=2164949
KAIST가 코어-쉘 나노입자의 원자 구조와 물성 규명에 성공했다.
▲ KAIST 물리학과 양용수 교수
KAIST 물리학과 양용수 교수, 화학과 한상우 교수, 기계공학과 유승화 교수 공동연구팀이 한국기초과학지원연구원, 한국화학연구원과의 공동연구, 미국 로런스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory), 영국 버밍엄 대학교(University of Birmingham)와의 국제 협력 연구를 통해 팔라듐-백금 코어-쉘 구조 나노입자의 3차원 계면구조와 그 특성을 규명했다.
코어-쉘(core-shell) 구조 나노입자는 서로 다른 물질로 이루어진 코어(알맹이)와 쉘(껍데기)이 맞붙은 형태로 합성된 나노물질이다.
코어와 쉘 간의 경계면에서 코어를 이루는 물질과 쉘을 이루는 물질 간의 원자 간격 차이로 인해 원자 구조의 변형이 일어나며, 이 변형을 제어함으로써 나노입자의 광학적, 자기적, 촉매적 성질들을 변화시킬 수 있다.
(중간 생략)
KAIST 물리학과 조혜성 석박사통합과정 학생이 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 10월 10일 자에 실렸다.
실험적으로 얻어진 3차원적인 원자 구조 정보는 양자역학적 계산을 통해 실제 물질의 물성과 직접적으로 연관될 수 있다는 점에서 그 의의가 크다.
양용수 교수는 "이번 연구는 그동안 2차원적인 분석, 또는 낮은 분해능에 국한돼 온 코어-쉘 구조 연구에서 벗어나 원자 하나하나까지 3차원적으로 들여다본다는 완전히 새로운 시각을 제시한다"며 "이는 결과적으로 각각의 원자를 제어하는 사전적 설계를 통해 물질의 촉매 특성뿐만 아니라 구조와 연관된 모든 물성을 원하는 대로 최적화할 가능성을 보여준다"고 설명했다.
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▲ 실험적으로 얻어진 팔라듐-백금 코어-쉘 나노입자의 3차원 원자구조
▲ 원자층 별 코어-쉘 나노입자의 원자 구조