세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

15
김필립 컬럼비아대학교 물리학과 교수 Talks in New York 새로운 물질을 찾아서

Upload: cbs15min

Post on 29-May-2015

438 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

지난 세기, 인류는 원자의 발견과 양자물리학의 발전을 통해 우리 삶을 바꾸는 새로운 물질들을 찾아낸 바 있습니다. 우리가 사용하는 문명의 이기 뒤에는 과학자들의 쉼없는 노력에서 탄생한 물질이 큰 역할을 하기도 합니다. 이 강연에서는 과학자들이 새로운 물질을 찾기 위한 여러 노력을 탄소 나노 물질의 합성과 그 성질에 관한 연구과정을 예로 들어 설명하려고 합니다.

TRANSCRIPT

Page 1: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

김필립컬럼비아대학교����������� ������������������  물리학과����������� ������������������  교수

Talks in New York

새로운물질을����������� ������������������  찾아서

Page 2: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

리차드����������� ������������������  파인만Richard����������� ������������������  Feynman,����������� ������������������  1918-1988

만약����������� ������������������  모든����������� ������������������  과학����������� ������������������  지식이����������� ������������������  사라질����������� ������������������  운명에����������� ������������������  처해

있고,����������� ������������������  오직����������� ������������������  하나의����������� ������������������  과학적����������� ������������������  사실을����������� ������������������  담은����������� ������������������  다섯����������� ������������������  

단어����������� ������������������  이내의����������� ������������������  문장만을����������� ������������������  후대에����������� ������������������  전할����������� ������������������  수����������� ������������������  있다면,����������� ������������������  거기에는����������� ������������������  어떤����������� ������������������  내용을����������� ������������������  담아야����������� ������������������  할까?

세상����������� ������������������  만물은����������� ������������������  원자로����������� ������������������  되어있다

Page 3: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

주기율표

~ 110 원자

Page 4: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

얼마나����������� ������������������  많은����������� ������������������  다른����������� ������������������  물질이����������� ������������������  가능한가?

원자

A

B

분자

AB

물질

(AB)n

1 원자 물질 ~100

2 원자 물질 ~10,000

3 원자 물질 ~1,000,000

Page 5: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서
Page 6: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

나노과학����������� ������������������  1:����������� ������������������  실리콘����������� ������������������  컴퓨터����������� ������������������  칩

Page 7: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

나노의����������� ������������������  세계

~����������� ������������������  0.1����������� ������������������  mm����������� ������������������  =����������� ������������������  100,000����������� ������������������  nm����������� ������������������  

Page 8: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

나노����������� ������������������  물질

나노 결정 나노선

C60 플러린 탄소 나노 대롱

Page 9: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

흑연����������� ������������������  :����������� ������������������  그래핀����������� ������������������  :����������� ������������������  나노튜브����������� ������������������  :����������� ������������������  플러린

S. Iijima (1991) Smalley et al. (1985)

~ 15세기

Page 10: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

나노����������� ������������������  연필

원자 현미경 탐침

작은����������� ������������������  흑연����������� ������������������  결정

Yuanbo Zhang

2002����������� ������������������  년 2004����������� ������������������  년

Page 11: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

We were scooped !

Andre Geim & Kostya Novoselov

스카치����������� ������������������  태이프����������� ������������������  방법

Page 12: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

Source: M. Taghioskoui, Materials Today, 12, 34 (2010)

그래핀����������� ������������������  연구의����������� ������������������  활성화

2005년

Page 13: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

그래핀의����������� ������������������  응용

Images: Royal Swedish Academy Courtesy: B. H. Hong

Large-ScaleCVD����������� ������������������  Graphene

+GrapheneNanoplateletComposites

복합소재

Cars,AerospaceAppliations

반도체

Ultrafast����������� ������������������  Transistors,����������� ������������������  RFIC,����������� ������������������  

Photo/Bio/Gas����������� ������������������  Sensors

투명전극Flexible/TransparentElectrodes/Touch����������� ������������������  Panels

도전/����������� ������������������  도료Conductive����������� ������������������  Ink,EMI����������� ������������������  shields

에너지전극����������� ������������������  

Super����������� ������������������  Cap./Solar����������� ������������������  CellsSecondary����������� ������������������  Batteries

Fuel����������� ������������������  Cells

열방전

LED����������� ������������������  Lights,����������� ������������������  BLUECU,����������� ������������������  PC����������� ������������������  …⋯

보호막

Gas����������� ������������������  barriers����������� ������������������  fo����������� ������������������  Displays,Solar����������� ������������������  Cells

Page 14: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

새로운����������� ������������������  저차원����������� ������������������  나노����������� ������������������  물질들

C

B

graphene

hexa-BN

Metal-Chalcogenide Bi2Sr2CaCu2O8-x

Charge Transfer Bechgaard Salt

(TMTSF)2PF6

Lead Halide Layered OrganicX

X

M

M = Ta, Nb, Fe, Co, Mo, …

X = S, Se, Te, …

Page 15: 세바시 15분 김필립 컬럼비아대 물리학과 교수 - 새로운 물질을 찾아서

새로운����������� ������������������  물질을����������� ������������������  찾아서…⋯.

고에너지 물리학힉스 보존화학/ 생물학/약학: 새로운 분자