기초과학연구원의 염한웅 단장 연구팀이 전자를 1개씩만 이동시키는 1나노미터 폭의 인듐 원자선을 찾아냄^
기초과학연구원(IBS)의 원자제어 저차원전자계 연구단의 염한웅(Han Woong Yeom) 단장 연구팀이 전자를 1개씩만 이동시키는 1나노미터 폭의 인듐 원자선(indium atomic wires)을찾아냈다. 연구팀에 따르면 인듐 원자로 형성된 원자선은 영하 150℃이상일 때는 전류가 통하는 도체의 성격을 갖지만, 이하에서는 그 반대인 부도체의 특성을 띤다. 연구팀은 인듐 원자가 안정적으로 원자선 형태로 자리 잡을 수 있도록 500℃이상의 고온에서 실리콘 기판에 인듐을 뿌렸다. 고온에 반응한 인듐 원자는 기판 위에서 활성화되다마치 사슬처럼 엮여진 폭 1㎚ 이하의 원자선을 형성했다. 이런원자선은 네 가지 원자구조의 조합으로 이뤄지는데 원자사슬 양끝 사이에는 솔리톤(soliton)이라고불리는 좁은 경계 공간이 형성되고 전류를 보내면 이 안에 1개의 전자만이 갇히게 된다는 것을 확인했다. 이어 원자 사슬을 구성하는 원자들의 순서를 바꿔주면 솔리톤이 방향성을 갖고 이동하고 이 안에 갖힌 전자도 따라서움직이게 된다는 사실을 주사터널현미경(scanning tunneling microscopy)으로 알아냈다.연구팀은 "마치 무빙워크(moving walk)가 움직이면서 위에 가만히 서 있는 탑승자를 이동시키는 것과 같다"고설명했다. 이번 연구성과를 활용해 하나의 전자로 1비트(bit)의 정보를 처리하는 '단전자 소자'를 구현할 경우 수십 개의 전자가 수행하던 일을 전자 하나로 대체할 수 있어 전자기기 소형화에 필요한 발열과전력소비 문제를 해결할 것으로 기대된다.
* 연합뉴스 - '무빙워크(moving walk)처럼' 전자1개씩 보내는 원자선 발견(09 Oct 2015)
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2015/10/07/0200000000AKR20151007162800017.HTML
* 전자신문 - 전자 한개씩 흘려보내는 원자전선 발견(09 Oct 2015)
http://www.etnews.com/20151008000207
* 조선일보 - 국내연구진, 전자 한 개씩 흘려보내는 원자전선 발견(09 Oct 2015)
http://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2015/10/08/2015100802839.html
* Cheon & Yeom et al., "Chiralsolitons in a coupled double Peierls chain", Science, Vol. 350, #6257, pp.182~185, 09 Oct 2015. http://www.sciencemag.org/content/350/6257/182.abstract