캘리포니아 리버사이드 분교 화학과 부교수인 Ludwig Bartel을 단장으로 하는 연구진은 극도로 빠른 분자와 원자의 운동 상태에 대한 사진을 찍는 것에 성공하였다. 이 기술은 표면과학, 특히 고체의 표면에 일어나는 화학반응의 연구에 중대한 진전으로 평가된다. 이 연구 결과는 Science 최신호에 소개될 예정이다. 펨토초 레이저 펄스에 의하여 유도된 분자운동의 실공간 관측이라는 제목을 가진 이 연구보고서는 일산화탄소가 매우 빠른 레이저 펄스에 맞았을 때 구리 기판에서 어떤 식으로 움직이게 되는지를 자세하게 소개하고 있다.
펨토초 레이저에 의해 유도된 초고속으로 움직이는 각 분자의 변위를 파악하는 것이 가능해졌다. 이 기술은 분자의 운동에 대한 사진을 찍는 것과 유사한 것으로 풀이할 수 있다. 주사 탐침 현미경(SPM)은 원자와 분자 수준의 자연적인 공간 분해능에 직접적으로 다가갈 수 있는 능력을 가진 반면, 펨토초 레이저 기술은 원자수준의 시간 분해능에 다가간 것이다. 이러한 두 가지 능력을 융합해야 한다는 매우 도전적인 문제가 남아있었다. 연구진이 궁극적으로 실시간 실공간에 대한 영상을 얻고자 한 것은 아니지만, 그들의 이번 연구결과로 두 가지 강력한 기술을 융합하는 매우 의미심장한 진전이 이루어지게 되었다.
신기술의 개발로 인하여 과학자들은 표면과학에 있어서 매우 중요하고 근본적인 문제에 대한 탐구를 할 수 있는 기반을 마련하게 되었다. 어떻게 기판을 자극시켜 표면 흡착물의 분산이 일어나게 하는가에 대한 해답을 찾는 일은 이러한 다양한 문제 중의 하나이다. 표면 분산은 표면과학에서 매우 기초적이고 중요한 과정이므로 결정의 형성과 촉매의 활성도 같은 광범위한 과정에 중요한 역할을 담당한다.
이것은 기초과학 연구이지만 과학에 많은 다른 영역에 영향력을 행사할 것이다. 모든 자동차의 배기관련 시스템의 한 부분과도 같이 촉매는 다공성 물질로 구성된다. 배기가스가 그것을 지남에 따라서 일산화탄소나 질소산화물과 같은 오염물질을 촉매 표면에 달라붙게 할 수 있다.
촉매제 표면의 작은 부분이 오염물질을 안전한 기체로 환원시킬 수 있다. 그러는 와중에 표면의 나머지 부분은 이러한 활성기를 지지해 준다. 어떤 식으로 일산화탄소가 촉매제 표면을 가로질러 움직이며 활성기를 찾아내는 지 알아내는 것은 더 효과적인 촉매제를 설계하는데 결정적인 도움이 된다. 연구결과는 표면 위 일산화탄소의 매우 빠른 운동을 연구하는 새로운 방법을 제시해 준다. 이 연구는 미국 에너지 부와 공군과학연구소의 후원으로 수행되었다.
등록날짜 2004/08/10 출판일 20040806
원문언어 영어 국가 미국
정보출처
http://www.sciencedaily.com/releases/2004/08/040805085624.ht... kisti.
운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2004.08.12 17:48
<저작권자 © 자닮, 무단 전재 및 재배포 금지>
