고체 물질의 원자 구조는 결정, 준결정, 비정질의 XNUMX종류가 알려져 있지만, 이들 중 어느 것도 아닌 제XNUMX 고체 물질이라 할 새로운 원자 구조를, 동북대학 재료 과학 고등 연구소/도쿄 대학대학원 공학계 연구과 종합연구기구의 기하라 유이치 교수들의 그룹이 발견했다.
결정 중의 격자 결함이나 입계·계면 등을 대상으로 원자 구조 해석이나 기능 특성의 발현 메카니즘의 해명을 시도해 온 본 연구 그룹은, 이번에, 최첨단의 원자 분해능 주사 투과형 전자 현미경법을 구사 각 산화물의 입계 및 계면 근방의 원자 구조를 상세하게 관찰 하였다.그 결과, 산화마그네슘 박막층의 해석에서, 랜덤성을 갖는 특이한 원자 서열을 발견하였다.
한 방향으로는 3차원의 주기 구조를 가지는 원자 컬럼(기둥)이 존재하고, 그것들이 XNUMX차원적으로 랜덤(무질서)에 분포하고 있다고 하는 매우 특이한 이 구조는, “XNUMX차원 규칙 결정”이라고 이름을 붙였다.XNUMX차원의 주기성과 XNUMX차원의 랜덤성이 공존하고 있다고도 말할 수 있는 XNUMX차원 규칙 결정의 원자 구조는, 지금까지 보고되어 있지 않았고, 공지의 산화물의 구조와는 전혀 다르고, 하나의 입계가 만나는 입계 삼중점이나 결정 계면의 근방 등, 벌크 결정에 둘러싸인 일정한 체적을 갖는 영역에 나타나는 구조라고 생각된다고 한다.연구그룹은 산화마그네슘뿐만 아니라 산화네오듐 등 다른 세라믹 재료의 계면 근방에도 이 구조가 존재하는 것을 이미 확인하고 있으며, 묶인 일정 부피를 가지는 공간에 존재할 수 있는 구조임 가 분명해졌다.
XNUMX차원 규칙 결정은 지금까지 없는 새로운 기능을 발현할 가능성이 있으며, 향후 본 발견을 기점으로 하여 특이한 기능 특성을 가지는 XNUMX차원 규칙 결정성 신물질의 개발 등으로 이어질 것으로 기대되고 있다. 있다.
논문 정보:【Nature Materials】Ceramic phases with one-dimensional long-range order
