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[IT뉴스]고온·고압에서만 합성?…평상 기압서 다이아몬드 생산 성공
온카뱅크관리자
조회:
37
2024-04-25 00:00:12
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">기초과학연구원, 기존 패러다임 깨…"주요 산업에 바로 접목"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="x118wt9Hp3"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="yAAYfcSg0F" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="무지개 빛이 도는 다이아몬드 결정 [기초과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/25/yonhap/20240425000012631etac.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="Q3qivBMU00" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/25/yonhap/20240425000012631etac.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 무지개 빛이 도는 다이아몬드 결정 [기초과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="WccG4kva0t" dmcf-ptype="general">(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 대부분의 다이아몬드는 고온·고압 조건에서 생산된다는 기존 생각이 완전히 깨졌다. 평상시 대기압(1기압)에서 다이아몬드를 합성하는 방법이 최초로 개발됐다. </p> <p dmcf-pid="YkkH8ETNF1" dmcf-ptype="general">기초과학연구원(IBS)은 다차원 탄소재료연구단 로드니 루오프 연구단장 연구팀이 갈륨, 철, 니켈, 실리콘으로 구성된 액체 금속 합금을 이용해 1기압에서 다이아몬드를 합성하는 데 세계 최초로 성공했다고 25일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="Gxxw3MA8u5" dmcf-ptype="general">다이아몬드는 섭씨 1천300∼1천600도에 육박하는 고온과 표준 대기압(1기압)의 5만∼6만배에 달하는 고압 조건에서만 합성됐다. </p> <p dmcf-pid="HMMr0Rc6FZ" dmcf-ptype="general">고온고압 조건을 유지하기 위한 압력 셀 크기 제한 때문에 합성 가능한 다이아몬드 크기도 약 1㎤로 제한된다. </p> <p dmcf-pid="XRRmpekP7X" dmcf-ptype="general">연구팀은 이런 기존 다이아몬드 합성 패러다임을 완전히 깨는, 1천25도 온도 및 1기압 압력 조건에서 처음으로 다이아몬드를 합성했다. </p> <p dmcf-pid="ZVVNHfnbpH" dmcf-ptype="general">빠르게 가열과 냉각이 가능한 'RSR-S'라는 장치를 자체 제작해 통상 3시간 걸리는 기존 장치들과 달리, 15분이면 끝날 수 있게 했다. </p> <p dmcf-pid="5ffjX4LK7G" dmcf-ptype="general">RSR-S는 온도와 압력을 빠르게 조절해 액체 금속 합금을 만드는 장치다.</p> <p dmcf-pid="144AZ8o9zY" dmcf-ptype="general">연구팀은 메탄과 수소에서 갈륨 77.75%, 니켈 11.00%, 철 11.00%, 실리콘 0.25%로 구성된 액체 금속 합금을 만들어 하부 표면에서 다이아몬드 구성 물질인 탄소가 확산(성장)하는 것을 확인했다. </p> <p dmcf-pid="t118wt9H3W" dmcf-ptype="general">연구팀은 '광 발광 분광법' 실험으로 물질에 빛을 쏘아 방출되는 파장 빛을 분석, 다이아몬드 내 '실리콘 공극 컬러 센터' 구조도 발견했다. </p> <p dmcf-pid="Ftt6rF2Xzy" dmcf-ptype="general">이 구조는 액체 금속 합금 구성요소 중 하나인 실리콘이 탄소로만 이뤄진 다이아몬드 결정 사이에 끼어들어 있는 것이다. </p> <p dmcf-pid="3FFPm3VZpT" dmcf-ptype="general">이때, 실리콘 공극 컬러 센터 구조는 양자 크기의 자성을 가져 자기 민감도가 높고, 양자 현상(양자적인 특성)을 보인다. 앞으로 나노 크기의 자기 센서 개발과 양자 컴퓨터 분야 응용이 기대된다.</p> <p dmcf-pid="0aaT9NCnFv" dmcf-ptype="general">로드니 루오프 연구단장은 "반도체, 기계 산업과 같은 주요 산업에 바로 접목할 수 있는 다이아몬드 합성 원천기술을 획득했다"며 "한국이 앞으로 빠르게 응용 분야를 확장해 관련 산업을 선도할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.</p> <p dmcf-pid="pNNy2jhLpS" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처' 온라인에 실렸다. </p> <p dmcf-pid="UjjWVAloFl" dmcf-ptype="general">jchu2000@yna.co.kr</p> <p dmcf-pid="7WWbNYuSzC" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p>
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