세계 최초‘자성을 갖는’전자화물 발견 - 미개척 전자화물 소재의 선도적 연구결과 발표-
□ 논문의 주요 내용은 다음과 같다.
2. 연구 내용
○ 연구팀은 글로벌 구조 최적화 알고리즘을 이용하여 실험으로 합성이 가능한 새로운 2차원 전자화물을 찾아냈다. 슈퍼컴퓨터를 활용한 초고속, 대량 계산을 통해 단지 원소조합만을 입력한 상태에서 가능한 수만 가지의 물질들을 찾아내고, 그 중에서 2차원의 전자화물이 되는 6개의 물질을 단시간 내에 규명해 냈다.
○ 찾아낸 물질들의 열역학적인 특성들을 다양한 전자 계산법을 통하여 규명하였고, 찾아낸 신규 물질들이 실험적으로, 특히 상온에서 안정한 물질임을 보였다.
○ 연구팀은 새롭게 발견한 전자화물인 Y2C 재료를 국부용융법*(zone melting method)을 통하여, 고순도/고품질의 단결정 소재로 합성하는 데에 성공하였으며, 전자기적 물성 분석을 통하여 세계최초로 자기이방성을 보이는 전자화물임을 발견해 내었다.
* 국부용융법: 소재의 국부 영역만을 선택적으로 2000도 이상의 고온에서 녹인후 결정화 시키는 공정법
○ 밀도범함수이론*(density-functional theory)을 통한 재료전산모사를 통하여 Y2C 전자화물의 자기이방성의 근원이 격자간 전자가 정렬된 자석의 역할을 하기 때문이라는 사실을 규명하였다.
* 밀도범함수이론: 물질, 분자 내부에 전자가 들어있는 모양과 그 에너지를 양자 역학으로 계산하기 위한 이론의 하나
세계 최초 자성을 갖는 전자화물 발견
연구팀이 발견한 어떤 물질이 글로벌 구조 최적화 알고리즘을 이용하여 합성이 가능할까
2차원 전자화물