물리학과 김관표 교수가 이끈 국제 공동 연구팀은 사면체 구조의 결합 방식을 제어한 1차원 게르마늄(Ge)-황(S) 구조체를 최초로 합성해 학계에 보고했다.

김관표 교수 연구팀은 UC버클리 알렉스 제틀(Alex Zettl) 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 나노튜브 합성 템플릿을 이용해 사면체 결합 방식을 제어한 게르마늄 칼코겐화합물 반도체 1차원 체인 구조체를 합성했다. 게르마늄 칼코겐화합물 역시 산화규소와 비슷한 원리로 사면체 사이 결합이 형성되며, 이에 따라 다양한 구조체를 형성할 수 있는 물질이다.

국제 공동 연구팀은 미국 로렌스버클리국립연구소(LBNL) 및 연세대 기초과학연구원 나노의학연구단의 초고분해능 투과전자현미경을 이용해 새로운 물질 구조 분석에 성공했다. 연구팀은 원자 단위 이미징을 통해 1 나노미터(㎚) 미만의 두께를 갖는, 세상에서 가장 얇은 1차원 게르마늄 칼코겐화합물 단일 체인 구조를 밝혀냈다.

물리학과 이양진 박사와 UC버클리 물리학과 박사후연구원 최영우 박사가 공동 제1저자로 주도한 본 연구 성과는 나노 분야 세계적 학술지인 ‘ACS Nano(IF 18.027)’에 4월 26일 온라인 게재됐으며, 한국연구재단의 세종과학펠로우십, 중견연구자지원사업, 선도연구지원사업(반데르발스물질연구센터), 기초과학연구원 나노의학연구단 및 연세시그니처 연구클러스터사업 등의 지원을 받아 수행됐다.

* 논문명: Tuning the Sharing Modes and Composition in a Tetrahedral GeX2 (X = S, Se) System via One-Dimensional Confinement