초고밀도 유기화합물 메모리 소재 개발…기억소자 획기적 향상

단국대 조병기 교수팀, 세계 최고 수준 화학학술지에 성과 게재

“강유전 유기화합물 소재, 앞으로 기존 무기화합물 소재 대체 가능”

제1저자 구엔만린 박사(왼쪽)와 교신저자 조병기 교수(오른쪽)(단국대 제공)© News1

(용인=뉴스1) 김평석 기자 = 메모리 기억 소자 밀도를 획기적으로 높일 수 있는 신소재가 국내 연구진에 의해 개발돼 세계 최고 수준의 화학학술지 ‘앙게반테 케미’(인용지수: 12.102)에 발표됐다.

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 형태를 띠고 있다.

이중 나선 구조를 가진 원기둥 유기 액정 화합물은 외부 전기장에 의해 분극의 방향이 바뀌는 강유전 특성을 가지고 있다.

기존 층 구조와 비교했을 때 동일 면적 대비 더 많은 분극을 생성시켜 기억소자 밀도가 획기적으로 늘어난다.

때문에 우표나 손톱 크기인 1㎠ 면적에 1테라바이트(1024GB)급의 메모리 제작이 이론적으로 가능하다고 연구팀은 설명했다.

조병기 교수는 “원기둥 구조의 액정에 강유전 특성을 디자인 하는 것이 어려웠지만 분자 간 결합력의 미세한 제어를 통해 극성을 지닌 원기둥 구조를 구현했다”며 “메모리디스크, 반도체 등 다양한 기억장치에 활용될 수 있다. 추가 연구를 통해 소재의 안정성을 검증하고 시제품을 제작하는 과정이 남아있다”고 연구 성과를 밝혔다.

원기둥 액정 소재 메커니즘(단국대 제공)© News1 김평석 기자

이번 연구는 한국연구재단의 개인연구지원사업 및 미래소재디스커버리사업에 의해 진행됐다.

연구에는 Δ조병기 교수(교신저자)·현준원 교수·구엔만린 연구원, 변재덕 박사(이상 단국대) Δ신태주 교수(UNIST. 울산과학기술원) Δ 허가현 박사(KIST. 한국과학기술연구원)가 공동 참여했다.

논문을 게재한 ‘앙게반테 케미’는 우수 논문에 부여하는 ‘hot paper’로 이번 연구 결과를 표시했다.

또 ‘앙게반테 케미’를 발간하는 독일 와일리(Wiley-VCH)사에서도 ‘Research Highlights’로 소개했다.
ad2000s@news1.kr

[© 뉴스1코리아(news1.kr), 무단 전재 및 재배포 금지]