[헬로티] 에너지과학과 김성웅 교수 연구팀(제1저자 강세황 연구원)은 차세대 재료로 주목받고 있는 ‘전자화물’의 안정화 메커니즘을 규명하고, 반영구적 촉매 반응에 세계 최초로 성공했다고 밝혔다. 전자화물은 전자가 원소들 사이의 독립적 공간에 음이온의 형태로 존재하는 물질을 말한다. 전자화물의 격자간 음이온 전자는 소재 물성을 직접 결정하는 주요 요인으로, 전자, 촉매, 자성 소재 등 다양한 분야에서 기존 소재의 한계를 넘어선 응용 소재로 기대되고 있다. ▲ 성균관대 에너지과학과 김성웅 교수 (사진 : 성균관대) 하지만 대부분의 전자화물은 격자간 음이온 전자의 강한 화학적 반응성으로 인해 공기 중에서 쉽게 산화되기 때문에 소재 실용화에 어려움을 겪어왔다. 공기 중에서 화학적으로 안정한 전자화물도 물과 알코올 등의 환경에서는 쉽게 분해되는 등 우수한 전자 전달 특성을 유지하며 안정적으로 실용화된 전자화물을 개발한 사례는 없었다. 이에 연구진은 전자화물의 화학적 불안정성 한계를 극복하여 물과 산 등 강한 산화성 환경에서도 반영구적으로 안정한 2차원 전자화물 소재(Hf2S)를 성공적으로 합성하고 그 안정화 원리를 규명했으며, 이를 이용한 반영구
[첨단 헬로티 = 김동원 기자] 자석은 일상에서 매우 중요한 소재로, 하드디스크 및 전기 모터 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 일반적으로 자석 소재는 고가의 희토류 원소를 주요 구성요소로 한 합금 형태로 이루어져 있으나, 희토류 원소에 대한 가격 부담 및 안정적인 원료 공급에 대한 문제로 인해서 새로운 자석 소재에 대한 필요성이 대두되는 상황이다. ▲ 김성웅 성균관대 교수팀은 강자성 특성을 가진 전자화물 자석 소재를 세계 최초로 합성하고 그 원리 규명에 성공했다. (사진 : 성균관대학교) 지금까지 자석 소재에 필수 구성요소로 여겨졌던 희토류 원소를 사용하지 않거나 그 사용량을 현저히 감소시킨 새로운 자석 소재의 개발을 위한 하나의 가능성으로, 격자간 음이온 전자로 이루어진 ‘전자화물’에 대한 연구가 주목받아왔다. 하지만 격자간 음이온 전자가 독립적으로 소재 내부의 빈 공간에 존재할 경우 강자성 특성을 발현할 수 있다는 이론적인 예측은 보고되었으나, 이러한 아이디어를 활용하여 새로운 자성 소재의 합성에 성공한 예는 없었다. 성균관대학교는 김성웅 에너지과학과 교수 연구팀이 강자성 특성을 가진 전자화물 자석 소재를 세계 최초로 합성하고 그
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