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멜버른 대학(University of Melbourne)의 연구진은 전자들이 2차원 그래핀 속에서 어떻게 움직이는지를 최초로 밝혀내었다. 구조 속의 전자 이동을 이미지화할 수 있는 능력은 초박막 물질을 기반으로 하는 장치 속의 전류를 이해하는데 중요한 역할을 한다. 초박막 물질을 기반으로 하는 차세대 전자장치들은 전류 흐름을 방해하는 미세한 균열 및 결함에 특히 취약하다. 이번 연구진은 그래핀 속의 전류 흐름을 이미지화하기 위해서 특수한 양자 프로브(probe)를 개발했다. 이 기술은 다양한 신제품의 전자 움직임을 이해하는데 사용될 수 있을 것이다. 이 방법은 다이아몬드와 그래핀을 결합시키고 다이아몬드 위에 녹색 레이저를 비추고 컬러 센터와 전자로부터 발생하는 적색 빛을 관찰하는 과정으로 이루어졌다. 적색 빛의 강도를 분석함으로써, 전류에 의해서 생성된 자기장을 평가하고 이것을 이미지화할 수 있었다. 구조 속의 불완정성에 의해서 전류가 어떻게 영향을 받는지를 관찰할 수 있는 능력은 기존 기술들의 신뢰성 및 성능을 향상시킬 수 있게 할 것이다. 그래핀은 원자 하나 두께를 가지고 있고, 다양한 나노전자장치에 적용될 수 있기 때문에 매우 중요한 물질이다. 이번 기술 개발로 그래핀 속의 전자 이동을 알 수 있고 이로 인해서 양자 컴퓨터의 작동 방식을 이해하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 또한 이 기술은 차세대 전자장치, 에너지 저장장치(배터리), 유연한 디스플레이, 생화학 센서를 개발하는데 적용될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Science Advances에 ldquo;Quantum imaging of current flow in graphen rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1126/sciadv.1602429). |
