전자현미경으로 '산소결함' 분석기술 개발
측정오차 3% 이하 수준 유지
복합 산화물 재료 개발을 위해 필수적인 '산소 원자 결함(Oxygen Vacancy, 물질 구조 내 산소의 빈자리)'을 분석할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국기초과학지원연구원은 전자현미경연구부 김영민 박사가 산화물 구조 속의 산소 원자 결함이 원자 단위에서 어떻게 분포하고 얼마나 많이 존재하는지 알 수 있는 분석기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
산소 원자 결함은 물질 구조 내 산소 원자의 빈자리를 말하는 것으로, 산화물 재료의 물성을 결정하기 때문에 새로운 특성이 있는 산화물 재료를 개발하기 위해서는 그 양과 분포에 대한 정확한 측정이 중요하다.
김영민 박사는 산소 원자의 빈자리가 있으면 양이온의 원자간 거리가 팽창한다는 사실에 주목해, 양이온의 팽창거리를 측정함으로써 산소 원자 결함의 양과 분포를 측정해냈다.
0.1나노미터(㎚·10억분의 1미터) 이하의 분해능을 가진 첨단 수차보정 전자현미경을 활용하면 양이온의 팽창거리를 피코미터(pm·1조분의 1미터)의 정밀도로 측정할 수 있다고 김 박사는 설명했다.
기존의 분석기술은 투과전자현미경을 이용해 산소 원자 자체를 직접 관찰해야 해 측정 조건이 까다롭고, 자료의 해석에 시간이 오래 걸렸다.
측정 오차도 기존 분석기술(5%)보다 획기적으로 줄여 3% 이하 수준을 유지할 수 있다.
김 박사는 "양이온 간 거리 변화를 이용해 간접적으로 측정하는 것이 산소를 직접 관찰하기보다 더 쉽고 정확할 수 있다는 발상의 전환을 통해 새로운 분석기술을 개발했다"고 말했다.
한국기초과학지원연구원은 전자현미경연구부 김영민 박사가 산화물 구조 속의 산소 원자 결함이 원자 단위에서 어떻게 분포하고 얼마나 많이 존재하는지 알 수 있는 분석기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
산소 원자 결함은 물질 구조 내 산소 원자의 빈자리를 말하는 것으로, 산화물 재료의 물성을 결정하기 때문에 새로운 특성이 있는 산화물 재료를 개발하기 위해서는 그 양과 분포에 대한 정확한 측정이 중요하다.
김영민 박사는 산소 원자의 빈자리가 있으면 양이온의 원자간 거리가 팽창한다는 사실에 주목해, 양이온의 팽창거리를 측정함으로써 산소 원자 결함의 양과 분포를 측정해냈다.
0.1나노미터(㎚·10억분의 1미터) 이하의 분해능을 가진 첨단 수차보정 전자현미경을 활용하면 양이온의 팽창거리를 피코미터(pm·1조분의 1미터)의 정밀도로 측정할 수 있다고 김 박사는 설명했다.
기존의 분석기술은 투과전자현미경을 이용해 산소 원자 자체를 직접 관찰해야 해 측정 조건이 까다롭고, 자료의 해석에 시간이 오래 걸렸다.
측정 오차도 기존 분석기술(5%)보다 획기적으로 줄여 3% 이하 수준을 유지할 수 있다.
김 박사는 "양이온 간 거리 변화를 이용해 간접적으로 측정하는 것이 산소를 직접 관찰하기보다 더 쉽고 정확할 수 있다는 발상의 전환을 통해 새로운 분석기술을 개발했다"고 말했다.
 저작권자 2012.08.30 ⓒ ScienceTimes |
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