[금강일보 김미진 기자] 기초과학연구원(IBS)은 다차원 탄소재료 연구단 연구팀이 중국, 스위스 연구진과 함께 그래핀과 같은 고성능 2차원 소재 합성을 위한 금속 기판의 표면 패턴을 다양화하는데 성공했다고 27일 밝혔다

표면 패턴은 소고기의 마블링처럼 결정을 절단하는 방향에 따라 달라진다. 이어 얻은 파편을 구리 다결정에 부착한 뒤 녹는점에 가까운 고온(1020℃)에서 수 시간 동안 가열해 천천히 식혔다. 이때 파편 주변의 결정들은 파편과 동일한 패턴으로 재배열되고 점점 넓은 범위로 확장된다. 결과적으로 박막 전체에 걸쳐 동일한 패턴을 갖는 단결정으로 변화하게 된다.

연구팀이 개발한 기술을 활용하면 다양한 표면 패턴의 금속 박막을 대면적으로 합성할 수 있다. 한정적이었던 기판 선택을 30여가지로 폭을 넓힌 거다. 향후 적절한 기판을 골라 합성하고자 하는 소재의 배향을 조절하며 원하는 물성을 가진 고성능 2차원 소재 합성을 가능하게 할 것으로 기대된다.

펑딩 IBS 그룹리더는 “다양한 결정면을 가진 대면적 단결정 금속 박막의 제작은 재료 과학 분야의 오랜 숙원과제였다”며 “이번 연구를 통해 합성된 대면적 단결정 금속 박막은 다양한 단결정 2차원 소재 합성을 위한 주형, 특정 화학 반응만을 선택적으로 일으키는 촉매 등 여러 방면에 사용될 수 있을 것”이라고 말했다.

김미진 기자 kmj0044@ggilbo.com