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단국대 조병기 교수팀, 초고밀도 유기화합물 메모리 소재 개발
분류 이슈
작성자 홍보팀 윤영환
날짜 2019.02.26
조회수 1,242
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- 세계 최고수준 화학학술지 「앙게반테 케미」에 발표
- “강유전 유기화합물 소재, 앞으로 기존 무기화합물 소재 대체 가능”

메모리 기억 소자 밀도를 획기적으로 높일 수 있는 신소재가 세계 최고 수준의 화학학술지 ‘앙게반테 케미’(인용지수: 12.102)에 발표돼 화제다. 단국대 조병기 교수 연구팀은 <앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)> 2월호를 통해 제작 공정과 단가가 복잡하고 비싼 무기화합물 소재를 대체할 수 있는 강유전 유기화합물 소재를 발표했다.

[논문 : 강유전 유기화합물 소재, 영문 : Ferroelectrically Switching Helical Columnar Assembly Comprising Cisoid Conformers of a 1,2,3-Triazole-based Liquid Crystal, Angew. Chem. Int. Ed., 58, 2749-2753 (2019)]

이 소재는 기존 층 구조 기반의 강유전 유기 액정 소재의 단점을 보완하고 더 많은 전기 분극을 만들 수 있도록 원기둥 구조 형태를 띠고 있다. 이중 나선 구조의 원기둥 유기 액정 화합물로부터 외부 전기장에 의한 분극의 방향이 바뀔 수 있는 특성이 있다는 것이다. 기존 층 구조와 비교했을 때 동일 면적 대비 더 많은 분극을 생성시켜 기억소자 밀도가 획기적으로 늘어나 우표나 손톱 크기인 1㎠(제곱센티미터) 면적에 1테라바이트(1,024GB)급의 메모리 제작이 이론적으로 가능하다.

조병기 교수는 “원기둥 구조의 액정에 강유전 특성을 디자인하는 것이 어려웠지만 분자간 결합력의 미세한 제어를 통해 극성을 지닌 원기둥 구조를 구현했다”며, “메모리 디스크, 반도체 등 다양한 기억장치에 활용될 수 있고 추가 연구를 통해 소재의 안정성을 검증하고 시제품을 제작하는 과정이 남아있다”고 연구 성과를 밝혔다.


▲ 원기둥 액정 소재 메커니즘

이번 연구는 한국연구재단의 <강유전 액정 소재 개발> 연구사업 및 미래소재 디스커버리 사업에 의해 진행됐다. 연구에는 △조병기 교수(교신저자)·현준원 교수·구엔만린 연구원, 변재덕 박사(이상 단국대) △신태주 교수(UNIST. 울산과학기술원) △ 허가현 박사(KIST. 한국과학기술연구원)가 공동 참여했다.

연구 논문을 게재한 「앙게반테 케미」는 우수 논문에 부여하는 ‘hot paper’로 이번 연구 결과를 표시했고, 「앙게반테 케미」를 발간하는 독일 와일리(Wiley-VCH)사에서도 ‘Research Highlights’로 소개했다.


▲ 제1저자 구엔만린(박사과정)과 교신저자 조병기 교수