원자력硏, 차세대 액정 ‘블루 페이즈’ 상전이 비밀 규명
원자력硏, 차세대 액정 ‘블루 페이즈’ 상전이 비밀 규명
  • 김병욱 기자
  • 승인 2020.04.02
  • 댓글 0
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블루 페이즈 액정서 마르텐사이트 상전이 현상 발견

[투데이에너지 김병욱 기자] ‘블루 페이즈(blue phase)’액정은 초고속으로 응답을 하는 특성을 지니며 상용화된 네마틱(Nematic) 액정보다 공정이 단순해 생산 효율을 높일 수 있는 차세대 액정 재료로 주목받는다.

블루 페이즈는 온도를 변화시키면 순간적으로 상(phase)이 변하는데 이 현상의 원리에 대해서는 알려진 바가 없었던 반면 최근 국제 공동연구팀이 블루 페이즈 액정의 상전이 현상의 비밀을 규명해 화제가 되고 있다.
 
한국원자력연구원(원장 박원석) 양자빔물질과학연구부의 진형민 박사와 미국 시카고대학교의(The University of Chicago) 폴 닐리(Paul Nealey) 교수, 후안 드 파블로(Juan de Pablo) 교수, 리샤오(Xiao Li) 박사 등으로 구성된 국제 공동연구팀은 ‘블루페이즈’ 액정에서 나타나는 상전이가 ‘마르텐사이트(martensite) 상전이’ 현상과 유사하다는 사실을 발견했다.

해당 연구 결과는 세계적 학술지 사이언스(Science)의 자매지인 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 3월 27일자 온라인판에 게재(Soft crystal martensites: An in situ resonant soft x-ray scattering study of a liquid crystal martensitic transformation) 됐다.

연구팀은 블루 페이즈 연성결정의 온도를 43°C에서 40.7°C로 낮출 때 ‘순간적인’ 상전이가 일어난다는 것에 주목했으며 이 현상이 일반적인 원자결정에서 나타나는 마르텐사이트 상전이와 유사하다는 사실을 밝혀냈다.
 
연구를 주도한 진형민 한국원자력연구원 양자빔물질과학연구부 박사는 “이번 연구 성과는 연구원에 축적된 산란 기술을 통해 연성결정과 원자결정 간의 유사 연결고리를 찾아낼 수 있었기 때문에 가능했다”라며 “앞으로도 연구원의 첨단 중성자 및 엑스선 산란시설을 활용해 관련 연구를 계속해나갈 것이며 이를 기반으로 차세대 분자기반 소자들을 개발해 나갈 계획”이라는 포부를 밝혔다.


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