정전기력을 측정할 수 있는 원자힘 현미경 방법 개발 신제품신기술2015. 7. 27. 16:19
새로운 기술은 탐침 팁과 표면 사이의 정전기력을 측정할 수 있게 해준다(사진. KISTI 미리안)
일본 오사카 대학 연구진이 최근 팁 상의 전하와 표면의 전하 사이의 정전기력을 측정할 수 있는 원자힘 현미경 방법을 개발했다. 이것은 더 직접적이고 이전의 기술보다 더 정확한 방법으로, 연구진은 추가적인 전기장을 발생시키는 전압 펄스를 표면에 인가한 후, 팁 상의 전기장에 의해서 수행된 연구 결과를 측정했다. 연구진은 원자힘 현미경 팁에서 작용하는 것과 같은 방식으로 정전기력을 직접적으로 측정할 수 있는 방법을 고안했다. 먼저 그들의 팁을 진동하는 전압에 그것을 일정한 주파수와 진폭으로 진동하게 하고, 짧은 전압 펄스를 팁이 표면에서 멀어져가는 순간에 인가했다.
이 펄스는 정전기력의 갑작스런 증가를 야기해 팁의 상향 움직임에 제동을 걸었다. 이런 에너지 손실은 팁 상에서 정전기 일과 동등해 연구자들은 단순히 전압 펄스 동안에 팁이 움직인 거리를 나눔으로써 결정할 수 있었다.
체코 과학 아카데미 물리학 연구소의 Pavel Jelinek은 “작은 스케일에서 정전기력에 대한 새로운 조사 기술을 찾고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다”며, “이들 오사카 대학 연구진의 방법은 팁-시료 거리의 함수 및 인가된 전압의 함수로서 정전기력을 정확하게 측정할 수 있게 해준다”고 언급했다. 또한, “이 방법은 현재의 다른 방법보다 우수하지만, 새로운 기술에서 잠재적인 도전은 다른 에너지 손실 메커니즘으로부터 정전기력 효과를 구별하는 것”이라고 전했다.
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