류순민 교수팀, 계면 확산에 의한 이차원 물질의 산화-환원 원리 규명

음식물을 오래 내버려 두면 부패하고, 과일을 깎아서 공기 중에 두면 갈색으로 변하는 것을 흔히 볼 수 있다. 이런 현상은 일상생활에서 목격하게 되는 산화·환원 반응이다.

그래핀과 같이 차세대 신소재로 주목받는 2차원 물질의 물리적인 성질을 제어하는 기본 원리 역시 바로 이 산화·환원 반응에 의한 것임이 밝혀졌다.

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학과 류순민 교수, 통합과정 박광희씨·강하늘씨 연구팀은 대기 중 2차원 물질의 원자에 외부 전하가 유입되는 도핑현상이 물과 산소의 산화·환원에 의한 전기화학적 반응에 의한 것임을 밝혀냈다. 실시간 형광 이미징을 이용해 대기 속 산소와 물 분자가 매개하는 전기화학적 산화환원반응을 관찰한 것인데, 이 방법에 따르면 2차원 물질의 물리적 성질을 제어할 수 있게 됨으로써 휘어지는 영상소자, 초고속 트랜지스터, 차세대 배터리, 초경량 소재 등 2차원 반도체의 응용성을 한 차원 높일 것으로 기대된다.