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- 1T 가장자리 개질된 2H 이황화몰리브덴의 가교를 통한 고효율 박막트렌지스터
- 차세대 소자 구현이 주목 받으면서 플랙서블 박막트랜지스터(TFT)에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 이차원 물질 중 하나인 이황화몰리브덴(MoS2)은 광학, 전기적, 화학적 특성이 우수해 전계효과 트랜지스터(FET)에 활용되고 있다. 하지만 대부분 합성 연구는 화학증착에 집중되어있어, 값싼 용액 공정으로 결정성을 유지하면서 MoS2를 제조할 수 있는 하는 방안이 필요하다. 기초과학연구원 나노구조물리 연구단 부단장 (IBS-CINAP, 단장 이영희) 및 화학과 소속 교수, 이효영 교수님 연구팀은 금속이온을 전혀 사용하지 않고 유기화합물 만으로 MoS2의 가장자리만 선택적으로 개질해 용액 공정으로 MoS2 FET구현을 에너지과학과 소속 정문석 교수님과 공동 연구했다(ACS Nano, 2017, 11, 12832-12839). 가장자리에 1T 상을, 기저는2H 상을 가진 MoS2(edge-1T basal-2H MoS2)를 만들기 위해 유기화합물인 4-Carboxy-benzenediazonium(+N2-benzene-COOH) tetrafluoroborate이라는 다이아조늄 염과 MoS2를 반응했다. 노출되어있는 벌크 MoS2의 가장자리에 있는 친핵성 황과 친전자성 +benzene-COOH 다이아조늄 염이 반응한다. 극성의 COOH 작용기가 MoS2 사이에 정전기적 반발을 형성하면서 벌크가 단일층으로 박리해 HOOC-benzene-MoS2(e-MoS2)가 만들어진다. 기저의 대면적 부분은 반도체 특성을 갖는 2H 결정성을 유지한 채, 가장자리 부분만 개질하면서 전도성 특성을 갖는 1T나 1T’ 상으로 바뀐다. 일반적으로 알려진 n-BuLi로 박리한 MoS2(n-MoS2)나 기저까지 개질된 MoS2(b-MoS2)는 박리 및 개질 과정에서 물질 기저 부분의 2H 상이 금속성의 1T나 1T’로 변하지만, e-MoS2는 대면적의 기저 부분이 2H 결정성을 유지하고 있어서 기존에 비해 높은 이동도(1.2 cm2/(V s))와 점멸비(106)가 나타났다. 이러한 소자 특성은 양이온성 고분자인 polydiallyldimethylammonium chloride(PDDA) 처리를 추가하면 더 향상된다. 양이온 고분자인 PDDA 층 위에 음전하를 띠는 COOH가 있는 e-MoS2로 박막을 만들게 되면 이온 결합으로 인한 분자간 결합력이 향상돼 채널 박막이 더 균일하게 형성된다. 높은 결정성과 PDDA에 의한 낮은 contact resistance 때문에 e-MoS2/PDDA 소자를 SiO2/Si 기판에 구현하면 드레인 전압이 1일 때 평균이동도 170.8 cm2/(V s)로 증가했다. 플랙서블 소자를 만들기 위해 e-MoS2/PDDA 소자를 PDMS/PET 기판 위에 구현했을 때에도 이동도 36.34 cm2/(V s)와 점멸도 103로 우수한 결과가 나왔다. 이차원 물질의 화학적, 전기적, 광학적 특성을 바꾸는 전략으로서 가장자리 개질 방법은 MoS2뿐만 아니라 다양한 이차원 층상 벌크 무기물질에 적용할 수 있다. 이는 다양한 이차원 재료를 저비용으로 전자 기기에 적용할 수 있다는 점에서 큰 잠재력을 가지고 있다.
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- 작성일 2018-03-19
- 조회수 7656
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- 단일층 이황화전이금속의 텔루륨화 촉매발견
- 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단(단장 이영희)이 화학기상증착법(chemical Vapor Deposition, 이하 CVD)으로 합성된 단일층 이황화몰리브데늄의(MoS2) 황(S)을 텔루륨(Te)으로 치환하여 이텔루륨화몰리브데늄(MoTe2)으로 바꾸는 방법을 개발하는데 성공했다. 이러한 치환반응을 일으키기 위해서는 고온에서 반응이 필요한데 텔루륨화전이금속들은 열안정성이 낮아 MoS2를 MoTe2로 치환하려는 경우 MoTe2 물질이 불안해지는 문제점이 발생한다. 치환 후 생성물인 MoTe2는 700도 부근에서 열적으로 불안정하여 기화하는데, 어려운 점은 치환반응이 700도 미만에서는 일어나지 않는 것이다. 이러한 문제해결을 위해 텔루륨화 촉매인 텔루륨화나트륨(Na2Te)을 도입하여 낮은 온도(700도 미만)에서도 치환반응이 일어나 안정한 상의 MoTe2를 얻을 수 있었다. 연구팀은 텔루륨화 치환반응이 MoS2 결정의 가장자리부터 우선적으로 일어나는 것을 확인했고 이러한 현상을 이용하여 이종반도체 접합(MoS2-MoTe2)을 만들 수 있었다. 실험조건을 조절하여 다양한 상(MoS2-xTex 합금, 반도체성 2H-MoTe2, 금속성 1T'-MoTe2)를 얻을 수 있었다. 또한 MoS2-xTex 합금의 조성을 조절하여 그것의 밴드갭(Band gap)도 제어 가능함을 보였다. 이번 연구를 주도한 윤석준 박사는 “실제 불안정한 화합물이라도 이런 치환방법을 이용하면 합성이 가능하여, 자연에 존재하지 않는 화합물도 합성이 가능할 것” 이라고 예측했다. 연구팀이 개발한 텔루륨화 촉매를 이용한 치환방법은 (MoS2) 뿐만 아니라 다른 전이금속류인 이황화텅스텐(WS2)에도 적용 가능하여 향후 단일층 텔루륨화전이금속의 합성 기반기술로 활용될 것으로 예상된다. IBS 나노구조물리 연구단 이영희 연구단장, 윤석준 연구원이 수행한 연구성과는 과학기술분야 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications, IF 12.124)에 12월 18일 게재됐다.
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- 작성일 2018-03-13
- 조회수 7624
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- 성균관대 백지민 씨, 'Coffee-ring 효과 반대 현상' 원인 규명
- 성균관대학교(총장 정규상) 물리학과 백지민 씨가 제1저자로, 이주열 교수가 교신저자로 참여한 연구논문 'Central Spot Formed in Dried coffee-Water-Mixture Droplets: Inverse Coffee-Ring Effect'가 지난 10일 'Current Applied Physics' (Impact Factor: 1.971)에 최종 게재 승인됐다. 백 씨는 논문을 통해 일상생활에서 흔히 발견할 수 있는 Coffee-ring 효과가 거꾸로 나타나는 현상의 원인을 규명했다. Coffee-ring 효과란 커피 방울이 탁자 등 매끄러운 표면에 떨어져 마를 경우 커피가루가 커피 방울의 가장자리에 몰려서 마르게 돼 가장자리에만 고리 형태의 흔적이 남는 현상을 가리킨다. 이러한 현상은 대부분의 콜로이드 용액이 마를 때 나타난다. 특히 잉크젯 프린팅 기술을 활용하는 디스플레이 산업 현장 등에서 해결해야 하는 중요한 현상이다. 백 씨는 본 연구를 통해 Coffee-ring 효과와 반대로 커피방울의 한가운데로 커피가루가 모여서 마르게 돼 커피방울 가운데에 반점이 생기는 현상을 발견했다. 즉 Coffee-ring 효과와 반대되는 현상에 대한 원인을 규명한 것이다. 이번 연구 결과를 활용해 향후 콜로이드 용액의 얼룩이 고르게 생기도록 만들 수 있다면 잉크젯 프린트 기술을 사용하는 디스플레이 산업 현장 등에서 비균질 건조현상을 막는데 도움을 줄 것으로 보인다. 이주열 성균관대 물리학과 교수는 "이번 논문은 학부생이 일상생활에서 일어나는 Coffee-ring 효과에 대해 흥미를 느끼고 연구한 결과이다. 덕분에 그 반대의 현상도 나타난다는 것을 처음으로 발견했다"며 "커피 방울의 크기와 모양이 이러한 가운데 반점 형성에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀낸 것"이라고 말했다. 출처: http://www.dhnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=78037 임승미 기자 lsm@dhnews.co.kr
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- 작성일 2018-03-08
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- 생명과학과 김길룡 교수 퇴임식 거행
- 2017년 12월 15일(금) 제2과학관 송천강의실(32255호)에서 생명과학과 김길룡 교수의 퇴임식이 거행되었다. 김길룡 교수는 2001년 부임 이후, 17년간 본교 생명과학과에 재직하면서 생화학 분야 전문가로 국제저명학술지에 다수의 논문을 발표하는 등 꾸준한 연구성과를 거둬왔다. 또한, ‘아시아태평양 펩타이드학회 국제심포지엄(Asia-Pacific International Peptide Symposium)’ 조직위원장과 ‘한국 펩타이드 단백질 학회’ 회장직을 역임했다. 이날 퇴임식은 유인태 자연과학대학장과 생명과학과 교수, 학부 및 대학원생 50여 명이 참석해 자리를 빛내 주었다. ‘생명과학과에서 보낸 시간’을 주제로 한 사진 슬라이드와 감사패 전달, 축사 등으로 구성된 퇴임식은 김길룡 교수의 퇴임기념 강연-‘치매(Dementia)’을 끝으로 마무리되었다.
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- 작성일 2018-02-27
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- 성균관대 수학과 “응용대수 및 최적화 연구센터”, 한-중 국제학술회의 개최
- 한국연구재단에서 지정한 수학분야 선도연구센터(SRC)인 우리대학 수학과 "응용대수 및 최적화 연구센터(AORC, 센터장 천기상)"는 상해대학교 "텐서 및 행렬이론 국제연구센터(IRCTMT, 센터장 Qing-Wen Wang)와 공동으로 자연과학캠퍼스에서 12.14~17 동안 "행렬이론과 응용"이란 주제로 국제 학술회의를 개최하였다. 이번 학술회의는 두 연구센터 간에 체결된 공동학술연구에 관한 MoU에 따른 것으로 지난해 상해대 개최에 이어 금년에는 본교에서 개최하게 되었다. 더욱이 행렬이론이 데이터분석에 매우 유용한 것으로 알려져 있는데 "빅데이터와 최적화"를 주제로 국제 워크숍을 패럴랠 미팅으로 동시에 개최함으로서 많은 참가자들의 큰 호응이 있었다(https://sites.google.com/view/icmta2017/home). 이번 학술대회는 유지범 부총장님과 유인태 자연대 학장님의 만찬사와 환영사로 시작되었고, 16개국에서 103명이 참석하여 모두 초청 강연으로 이루어진 60편의 연구발표가 있었다. 특히 행렬이론 및 응용분야에서 세계적으로 저명한 학술지인 「Linear Algebra and Its Applications」 편집장인 R. Bruald 교수(U. of Wisconsin-Madison)가 기조강연을 하였으며, 국제 선형대수학회(ILAS) 회장인 P. Semrl(U. of Ljubljana), 부회장인 C.-K. Li(College of William & Mary), B. Shader(U. of Wyoming) 등을 비롯한 J. Lawson(Louisiana St. U), H. Park(Georgia Tech), J-S. Chen(National Taiwan Normal U), Y. Shi(Shanghai Tech U) 등 행렬이론, 빅데이터 및 최적화분야의 세계적인 석학들이 대거 참석하여 초청강연을 하였다.
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- 작성일 2018-02-22
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- 생명과학과 서필준 교수팀, 식물의 역분화 줄기세포 유도 메커니즘 규명
- 성균관대(총장 정규상) 생명과학과 서필준 교수 연구팀은 “식물의 역분화 줄기세포 유도 메커니즘"을 규명하여 11월 28일자 사이언스 자매지 Science signaling (IF: 6.494)에 게재하였다. * 역분화: 이미 분화된 세포가 미분화한 상태로 전환되어 세포분열 능력을 회복하는 것 서필준 교수팀은 식물의 역분화 줄기세포 유도 프로세스를 특이적으로 조절하는 크로마틴 변형효소를 밝혔고, 해당 단백질의 작용 메커니즘을 세계 최초로 규명하였다. 이번 연구를 통해 크로마틴 변형효소인 ATXR2가 역분화 과정에서 세포분열 활성화 및 세포의 정체성 전환에 도움을 주는 다수의 유전자 주위에 접근하여 해당 유전자의 발현이 활성화될 수 있도록 열린 크로마틴 구조를 형성하는 메커니즘을 최초로 규명함으로써, 이미 분화가 진행된 뒤에도 미분화 세포의 특성을 쉽게 재획득시킬 수 있는 메커니즘을 제시하였다. 역분화 효율 증진을 통해 향후 원하는 특성을 가진 식물로 재분화시킬 수 있는 가능성이 열리기 때문에 본 연구결과는 향후 작물의 형질개량에 크게 기여할 것이라고 제안하였다. 본 연구는 농촌진흥청의 바이오그린 21사업(식물분자육종사업단)과 한국연구재단의 기초연구실 사업으로 수행되었다. (A)야생형(Col-0), ATXR2 돌연변이체(atxr2-1, atxr2-3)와 과량발현체(ox1)에서의 역분화 능력 분석 (B)역분화 세포의 무게 분석
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- 작성일 2018-02-22
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- 효천(曉泉)조규학장학회 설립 10주년 기념행사 개최
- 효천(曉泉)조규학장학회는 지난 11월 18일 오후 5시에 소공동 롯데호텔에서 설립 10주년 기념행사를 개최했다. 이날 행사에는 정규상 총장, 현선해 부총장, 최봉철 법학전문대학원장, 이순원 대학원장을 비롯한 화학과 역대 동창회장, 화학과 교수, 효천장학생 등 60여명이 참석하여 효천조규학장학회의 10주년을 축하하고 조규학 장학회장에게 감사의 뜻을 전했다. 조규학 장학회장의 인사말씀을 시작으로 정규상 총장의 축하말씀, 최봉철 법학전문대학원장과 이진용 화학과장의 감사말씀, 손용근 교수의 장학기금 운영현황 설명, 10주년 기념동영상 시청, 2017년 2학기 장학증서 수여식 순으로 진행되었다. 특히 장학생 일동은 지난 10년 동안 모교사랑과 후배사랑의 모범을 보여주신 장학회장님께 사랑과 존경의 마음을 담은 감사패를 전달하였다. 조규학 장학회장은 “많은 학생들에게 장학금이 지급될 때마다 큰 즐거움과 행복감을 느꼈고, 장학생들이 여러 분야에서 멋진 모습으로 활약하고 있음에 감사한다. 장학생으로서 긍지와 자부심을 갖고 모든 이에게 도움이 되는 사람이 되기를 부탁하며, 아직 젊고 패기 있는 인생의 황금기에 있으니 더 많은 노력으로 모교를 빛내주기 바란다”고 전했다. 정규상 총장은 “효천조규학장학회 설립 10주년을 진심으로 축하하고, 조규학장학회장님의 인품을 닮아 효천조규학장학생들이 인성을 비롯한 모든 부분에 있어서 모범이 되는 사람이 될 것임을 기대한다”고 말했다. 효천조규학장학회는 조규학 동문(화학57)이 "성대 화학과의 국제적인 위상확보와 국제경쟁력이 있는 인재양성"을 위하여 기부하신 26억원의 기금으로 2008년 4월에 설립되었고, 화학과 학생뿐만 아니라 법학전문대학원의 발전과 위상을 높이고자 2009년부터 법학전문대학원 재학생에게도 장학금을 지급하고 있다. 2008년부터 2017년까지 10년 동안 158명의 재학생에게 총 6억8천여만원이 장학금으로 지급되었다.
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- 작성일 2018-01-29
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- 자연과학캠퍼스 정전 안내
- 자연과학캠퍼스 파워플랜트 신축공사 관련 특고압인입선로 이설로 인한 정전이 불가피하여 다음과 같이 안내하오니 연구활동 및 제반업무에 참고하시기 바라며, 정전으로 인한 피해가 발생되지 않도록 사전조치 부탁드립니다. 다 음 1. 정 전 일: 2018. 1. 27(토) 2. 정전유형: 1일 3회 순간정전 가. 1회차 정전 09:00 ~ 09:30 나. 2회차 정전 13:00 ~ 13:30 다. 3회차 정전 16:00 ~ 16:30 3. 정전범위: 자연과학캠퍼스 교내 전체(기숙사 지관 제외) 4. 협조요청사항 가. 강의실 등 공간사용에 참조(냉난방 및 급수가 일시 중단될 수 있음) 나. 실험장비에 대한 사전조치 다. 소속 연구소 및 부속기관 안내조치
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- 작성일 2018-01-17
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- 화학과 윤재숙 교수님 구리 촉매를 이용한 1,1-이중치환 알켄의 비대칭 수소화붕소첨가 반응 개발
- 자연과학대학 화학과 윤재숙 교수 연구팀은 이번 연구에서 구리 촉매를 이용한 1,1-이중치환 알켄의 비대칭 수소화붕소첨가 반응 개발에 성공하여, 세계적 권위의 화학분야 학술지인 ‘Journal of the American Chemical Society (JACS; IF = 13.858)’에 2017년 10월 4일 자에 논문으로 게재하였다. 키랄 알킬붕소 화합물은 정밀화학분야에서 다양하게 이용될 수 있는 매우 유용한 합성 중간체로 학계 및 산업계로부터 많은 주목을 받아왔다. 윤 교수팀은 이번 연구에서 지난 60년간 해외 유수의 연구 그룹들이 해결하지 못했던 1,1-이중치환 알켄의 비대칭 수소화붕소첨가 반응을 세계 최초로 개발하였다. 이를 통해 높은 수율과 뛰어난 광학선택성을 가진 키랄 알킬붕소 화합물을 합성할 수 있었으며, 기존의 보고된 합성법으로는 접근하기 어려웠던 알킬붕소 화합물을 얻을 수 있다는 점에서 연구 가치가 매우 크다. 이번 연구를 주도한 성균관대 윤재숙 교수는 “본 합성법이 의약품이나 천연물들을 합성하는데 있어서 매우 유용한 합성도구(synthetic tool)가 될 수 있을 것” 이라고 전했다. 개발된 합성법은 원자경제성(atom economy) 측면에서 매우 효율적이며, 실제로 산업 분야에 실용적인 합성법을 제시했단 점에서 미국 산업계 화학자들에 의해 화학분야 학술지인 ‘Organic Process Research & Development (IF: 2.857)’ 2017년 11월호에 highlight로 선정, 게재될 예정이다. 특히, 이 연구의 제 1저자인 장원준 학생 (석박통합과정 6기)은 2016년 공동 제1저자로, 2017년 단독 제 1저자로 2년 연속 JACS에 논문을 게재하는 성과를 이루었다. 이 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업 및 기초연구실 지원사업의 지원으로 수행되었다. *논문명: Copper-Catalyzed Enantioselective Hydroboration of Unactivated 1,1-Disubstituted Alkenes
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- 작성일 2018-01-05
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