수직으로 배향한 나노 전자 물질 개발
Prudue 대학(West Lafayett, Ind.)의 연구진은 각각의 탄소 나노튜브를 실리콘 웨이퍼 위에 수직으로 성장시킬 수 있는 기술을 개발하였다.
그 기술은 회로를 수직으로 쌓고, 구성 원소를 층으로 쌓아 전자공학과 나노튜브를 이용한 무선 장치와 센서를 발전시킬 것이라고 Timothy D. Sands 교수와 함께 연구를 이끌고 있는 기계공학 부교수인 Timothy S. Fisher는 말한다. 연구는 대학간 연구 허브인 Purdue의 연구공원 내에 위치한 Birck Nanotechnology Center에서 이루어지고 있다.
Fisher는 “수직으로 세우는 것은 같은 면적에 더 많은 것을 집어넣을 수 있게 해주어서 더 많이 넣거나, 면적으로 유지하면서도 보다 많은 층을 쌓을 수 있게 해준다. 그러나 나노 튜브를 전자 공학에 사용할 생각을 하기 전에는 어떻게 우리가 원하는 곳에 놓을 수 있을까를 알아내야만 했다”라고 말했다.
연구진은 첫 번째로 반도체 산업에서 표준 공정으로 사용되고 있는 전자빔 증발 증착법을 이용하여 초박막의 철 층을 두 개의 알루미늄으로 샌드위치해서 만든 박막 코팅을 하였다.
선택적으로 작은 실린더 형태의 구멍을 만들고 필름을 사람 머리카락 두께의 100분의 1만큼 얇은 다공성 양극 알루미나 템플레이트로 만들기 위해 양극화를 사용하였다. 이 공정 동안, 나노 사이즈의 구멍이 정확하게 배열되고, 알루미늄을 다공성 알루미나로 만들기 위해 전기장이 사용되었다.
수소와 메탄가스의 혼합물이 템플레이트의 구멍으로 흘려지고, 마이크로웨이브 에너지를 가해 탄소를 포함하고 있는 메탄의 결합이 끊어지도록 하였다. 철 층은 촉매로 작용하여 탄소 나노튜브가 메탄에서 나온 탄소로부터 정렬할 수 있도록 도와줘 탄소 나노튜브가 구멍에서부터 나와 수직으로 성장할 수 있게 한다.
“각 구멍에 나노튜브가 성장하는데요, 이는 후에 제작될 전자 장치나 센서 장치와 어떻게 집적할 수 있도록 수직으로 어떻게, 어디에 컨트롤할 수 있을지에 대한 생각을 시작할 수 있게 해주기 때문에 매우 중요하다고 할 수 있습니다”라고 Sands는 말한다.
“템플레이트에 있는 구멍과 구멍에서부터 자기 정렬로 자란 나노튜브는 한번 맞춰놓으면 계속해서 작동하게 됩니다”라고 재료공학부 교수이며 연구팀의 멤버인 Eric Stach는 말한다.
Stach는 두 가지 종류의 전자 현미경을 사용하여 구멍에서부터 수직 성장한 나노-튜브의 이미지를 촬영하였다. 두 번째 내에 형성된 구멍과 나노튜브는 성장을 마치는데 수분이 걸린다. 구멍은 너비가 30에서 50nm로 다양하다.
팀의 다른 연구원들은 대학원생인 Matthew R. Maschmann과 Aaron D. Franklin, 박사후 과정인 Placidus Amama, 그리고 Purdue´s Birck Nanotechnology Center의 스태프 직원인 Dmitri Zakharov가 있다. 연구는 Purdue의 Nanoelec
tronics & Computing Institute를 통해 NASA에 의해 지원되었다. 연구를 통해 밝혀진 결과들은 7월 11일 출판된 연구 논문에 자세히 수록되어 있다.  (ACB)

강자성의 미립자 제작
차세대 하드디스크용, 직경 6나노미터 달성
大 筑波대학의 寺西利治 교수 등 연구팀은 차세대의 대용량 하드디스크용으로 강자성의 성질을 가진 백금철의 미립자를 제작했다. 필요로 하는 직경 6나노미터를 달성했다는 것이 특징이다. 기업과 공동연구를 추진해 2, 3년 후의 실용화를 지향한다.
개발한 것은 백금과 철의 합금 미립자로 입자 하나하나가 자성의 상태에 의해 정보를 기록할 수 있다. 대용량 하드디스크에 이용하려면 열에 의해 기록정보가 소실되는 것을 막기 위해 일정한 크기의 직경이 필요하다. 1평방센티 당 테라피트급의 대용량에서는 직경 6~10나노미터라고 한다. 종래는 4나노미터 정도밖에 되지 않았다.
또 하드디스크에 대한 응용의 기준이 되는 보자력(保磁力)이라고 불리는 성능값이 10엘스테드(엘스테드는 보자력의 단위)를 달성했다. 차세대용 레벨을 달성했다고 한다. 종래 하드디스크에서는 4엘스테드 정도였다.
연구팀은 입자표면에 안정하도록 올레인산과 올레인 아민의 혼합용액을 사용, 여기에 철과 백금을 포함한 물질을 넣어서 가열하는 방법을 개발했다. 이로써 입자 지름을 크게 하는데 성공했다.
▼강자성:자석에 착 달라붙을 만한 자기적인 성질로 이것을 나타내는 물질을 강자성체라고 하고, 물질 내의 전자의 스핀(자전)이라는 성질이 같은 방향으로 일정한 상태가 되어 있다. 방향을 제어함으로써 하드디스크의 기록소자로 이용할 수 있다.
상온에서 강자성을 나타내는 물질에는 철, 코발트, 니켈 등이 있다.  (일경산업)