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IBS CENTER FOR MULTIDIMENSIONAL CARBON MATERIALS
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Putty-like composites of gallium metal with potential for real-world application
 Putty-like composites of gallium metal with potential for real-world application - Excellent intrinsic properties of these composites will allow them to have a wide range of use, from shielding the grid from coronal mass ejection events to more effective thermal pastes - Gallium is a highly useful element that has accompanied the advancement of human civilization throughout the 20th century. Gallium is designated as a technologically critical element, as it is essential for the fabrication of semiconductors and transistors. Notably, gallium nitride and related compounds allowed for the discovery of the blue LED, which was the final key in the development of an energy-efficient and long-lasting white LED lighting system. This discovery has led to the awarding of the 2014 Nobel Prize in Physics. It is estimated that up to 98% of the demand for gallium originates from the semiconductor and electronics industry.  In addition to its use in electronics, the unique physical properties… 작성자 : CMCM 2021.01.09
IBS 과학자 7명, 피인용 세계 상위 1% 연구자(HCR)로 선정
 IBS 과학자 7명, 피인용 세계 상위 1% 연구자(HCR)로 선정 - 국내 HCR 41명 발표…로드니 루오프·현택환 단장 7년 연속 선정 - 올해 세계에서 가장 영향력 있는 연구를 펼친 연구자 명단에 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 소속 7명의 연구자가 이름을 올렸다.   글로벌 학술정보서비스 분석기업 클래리베이트 애널리틱스(이하 클래리베이트)가 18일 발표한 ‘2020 피인용 세계 상위 1% 연구자(Highly Cited Researcher ·HCR)’에 따르면 2020년 국내 HCR 41명(중복분야 포함 46명) 중 IBS 소속 연구자는 7명(중복분야 포함 9명)으로 확인됐다. 국내 연구기관 및 대학 중에서는 서울대(8명)에 이어 두 번째로 많은 숫자다.  클래리베이트가 HCR를 선정한 건 올해로 7년째다. 최근 11년간 피인용 횟수가 상위 1%에 해당하는 논문(Highly Cited Papers)을 발표하고, 동료 연구자들에게 중요한 영향을 미친 연구자들이 HCR로 선정된다. 올해는 전 세계 60여 개국 총 6,167명의 연구자가 HCR로 선정됐다.  로드니 루오프 단장(다차원 탄소재료 연구단)과 현택환 단장(나노입자 연구단)은 화학과 재료과학의 2개 분야에 선정되며 7년 연속(2014~2020년) HCR 명단에 이름을 올렸다. 이 외에도 장석복 단장(분자활성 촉매반응 연구단‧화학)은 6년 연속(2015~2020년), 김진수 수석연구위원(유전체 교정 연구단·생물학 및 생화학), 이영희 단장(나노구조물리 연구단·크로스 필드), 악셀 팀머만 단장(기후물리 연구단·환경 및 생태학), 김대형 부연구단장(나노입자 연구단·재료과학)은 3년 연속 HCR로 선정됐다. 현재까지 총 11명의 IBS 소속 연구자가 HCR로 선정됐다. 노도영 원장은 “IBS 연구자들이 영향력 높은 연구로 국제적으로 인정받고 있다는 의미”라며 “HCR을 비롯한 IBS의 우수한 연구진의 도전이 더욱 날개를 펼칠 수 있도록 뒷받침하겠다”고 말했다. … 작성자 : CMCM 2020.11.27
Oxygen can do a favor to synthesize metal-organic frameworks
Oxygen can do a favor to synthesize metal-organic frameworks Metal-organic frameworks, or MOFs, are composed of metal ions periodically surrounded by organic bridging molecules, and these hybrid crystalline frameworks feature a cage-like hollow structure. This unique structure motif offers great potential for a range of applications in energy storage, chemical transformations, optoelectronics, chemiresistive sensing, and (photo)electrocatalysis, among others. Debuted in the early 2000s, MOFs are a fascinating nanomaterial. Though numerous applications exploit MOFs, little has been known as to how oxygen may work in the synthesis of MOFs.  Led by Director Rodney S. Ruoff and senior chemist Dr. Yi Jiang, chemists from the Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM) within the Institute for Basic Science (IBS) located at Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in collaboration with their colleagues at UNIST and Sungkyunkwan University (SKKU) have identif… 작성자 : CMCM 2020.10.27
Synthesis of New Carbon Material: Diamond-Like Carbon Nanofiber Film
 Synthesis of New Carbon Material: Diamond-Like Carbon Nanofiber Film Their findings have been published in the journal ACS Nano on October 14, 2020. An international team of researchers, led by Distinguished Professor Rodney S. Ruoff (Department of Chemistry) from the Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), within the Institute for Basic Science (IBS) at UNIST, has synthesized a film composed of densely packed diamond-like carbon nanofibers. As described in a recent article published in the journal ACS Nano, the researchers noted that the new carbon material has a high concentration of tetravalently-bonded carbons (the diamond-like nanofibers have many C atoms with 4 other atoms bonded to them; this is also referred to as “sp3-bonded carbon”).   “The diamond-like carbon nanofiber films were synthesized by heating copper nanoparticles of few nanometers in diameter on a substrate, in acetylene and hydrogen gases,” says Kee Han Lee. “The synthesized fibers were h… 작성자 : CMCM 2020.10.27
“더 작고 빠르게”… 미래 반도체 핵심 신소재 발견
반도체 칩 안에 금속 배선을 분리하는 새로운 소재가 개발됐다. 이 소재를 이용하면 소자를 아주 작게 만들 수 있고, 메모리와 같은 반도체 칩의 작동 속도를 높일 수 있다.  UNIST(총장 이용훈) 자연과학부의 신현석 교수팀과 삼성전자 종합기술원(원장 황성우)의 신현진 전문연구원팀, 기초과학연구원(IBS)을 포함하는 국제 공동 연구진이 반도체 집적회로(Integrated Chip, IC칩)에 사용될 수 있는 ‘초저유전율 절연체’를 개발했다. 합성된 절연체를 사용하면 반도체 회로 간 전기적 간섭을 획기적으로 줄여 ‘소자 미세화’가 가능하다. 반도체 칩에 많은 데이터를 저장하고 정보처리 속도를 빠르게 하려면, 칩 안에 소자 숫자가 늘어나야 한다. 하지만 더 많은 소자를 넣으려고 소자 크기를 작게 만들면 오히려 정보처리 속도가 느려질 수 있다. 반도체 내부에서 전자를 금속 배선 안에만 머무르게 만드는 ‘절연체’가 전자를 모으는 성질(유전율)이 있어 전자의 흐름을 방해하기 때문이다. 반도체 소자가 작아지고 배선 사이 간격이 좁아지면 이러한 현상이 더 심해진다. 따라서 반도체 소자의 집적도를 높이려면, 금속 배선에서 전자 이탈은 막으면서도 유전율은 낮은 절연체가 필요하다.  그림1. 비정질 질화붕소 증착과정 공동 연구팀은 기존 절연체보다 낮은 유전율을 갖는 ‘비정질 질화붕소(amorphous boron nitride) 소재’를 합성하고, 낮은 유전율을 갖는 원인을 밝혀냈다. 원래 질화붕소는 다양한 결정이 존재하는데, 화이트 그래핀으로 알려진 육방정계 질화붕소는 그래핀같이 육각형의 규칙적인 원자 배치이지만 이번에 합성된 질화붕소는 원자 배치가 불규칙한 ‘비정질’이다. 합성된 물질의 유전율은 1.78로 현재 사용되는 절연체의 유전율보다 30% 이상 낮다.   그림 2. 비정질 질화붕소의 성질. 금속 확산 방지막 역할도 수행한다.  제1저자인 홍석모 UNIST 자연과학부 박사과정 연구원은 “낮은 온도(400℃)에서 육방정계 질화붕소가 기판에 증착되는지 연구… 작성자 : CMCM 2020.07.07
Tuning the Surface Gives Variations to Metal Foils
 Tuning the Surface Gives Variations to Metal Foils A4 paper-sized single-crystal metal foils with various surface structures are obtained by seeded annealing Just as cloning in biology allows for the creation of one or more replicas of the exact same genes, seeded growth in chemistry can produce a very large metal foil with the exact same surface texture as that of a seeded one. Seeded growth is very popular in synthesizing three-dimensional (3D) single crystals: 3D crystals are always grown into the same shapes, just as salts are invariably cubic single crystals. Meanwhile, very thin foils/films can grow into different types depending on surface structures. As such, applications can vary. Great efforts had been dedicated to the synthesis of single crystalline metal foils as they have many important applications, such as (i) a substrate to support the synthesis of various two-dimensional (2D) materials, (ii) engineering the properties of the material deposited on it, (iii) allo… 작성자 : CMCM 2020.06.03