타니구치 다카시와 와타나베 켄지 인터뷰: 그래핀 혁명

타니구치 다카시(Taniguchi Takashi)와 와타나베 켄지(Kenji Watanabe)는 놀라운 전자 특성을 지닌 2차원 재료를 맞춤 제작할 수 있는 완벽한 기판을 제공하는 고품질 결정체를 만듭니다. 그들은 New Scientist에게 세계적으로 유명한 수정을 성장시키는 방법을 알려줍니다.

안나 데밍

2023년 1월 3일

나빌 네자르

수년 동안 타니구치 다카시와 와타나베 겐지는 대부분의 다른 물리학자들과 마찬가지로 더 넓은 세상에 상대적으로 알려지지 않은 채 연구에 매진했습니다. 두 사람은 일본 도쿄 근처 국립재료과학연구소 연구실에서 결정을 연구했습니다.

그러다가 거의 하룻밤 사이에 그들은 큰 성공을 거두었습니다. 그들은 다이아몬드와 동일한 3차원 구조를 갖는 입방체 결정 형태의 질화붕소를 성장시키고 있었습니다. 어느 날, 그들은 호기심에서 때때로 실험실에서 부산물로 성장하는 또 다른 유형의 질화붕소 결정, 즉 평평한 2차원 형태를 조사했습니다.

그것으로 그들은 실수로 금을 쳤습니다. 왜냐하면 이 무렵 또 다른 2차원 물질이 파동을 일으키기 시작했기 때문입니다. 단 하나의 원자 두께에 불과한 탄소 시트로 이루어진 그래핀은 훌륭한 전도체이며 다이아몬드보다 강하고 종이보다 가볍기 때문에 '경이로운 물질'로 불렸습니다. 그래핀을 최대한 활용하려는 노력으로 그래핀 연구가 유입되기 시작했습니다.

문제는 그래핀을 연구하려면 웨이퍼 얇은 시트를 장착할 수 있는 적절한 특성을 갖춘 매우 평평한 것이 필요하다는 것입니다. 해결책은 다니구치와 와타나베가 조사하던 바로 그 부산물 결정이었던 것으로 밝혀졌습니다.

이들의 고순도 2D 질화붕소 결정은 폭넓은 합의에 의해 세계 최고입니다. 오늘날 한때 폐기물이었던 물질이 그래핀 분야의 모든 사람에게 공급되어 획기적인 연구가 가능해졌으며 두 과학자는 1000개 이상의 연구를 공동 집필했습니다. 그들은 New Scientist에게 자신들의 기술을 연마하고 재료 혁명의 중심에 서게 되었으며 세계에서 가장 수요가 많은 크리스털 재배자가 된 방법을 말했습니다.

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