리서치 하이라이트

나노 구조를 밝히기 위한 새로운 데이터 수집 방법

Nature 440, 7084

물질 내에서 원자들이 어떻게 배열되어 있는지를 아는 것은 이들의 움직임을 이해하기 위해서 중요하다. 결정 물질들은 규칙적인 반복 구조 유니트를 가지고 있는데, 이러한 정보는 일반적으로 X-선 결정학(crystallography)을 통해 밝혀진다. 하지만, 많은 나노 스케일 물질들은 규칙적인 반복 구조를 가지고 있지 않기 때문에, 이러한 원자 구조를 분석하기 위해서는 새로운 방법이 필요하였다. 최근 미시건 주립 대학교(Michigan State University)의 한 연구팀은 나노 구조를 밝힐 수 있는 새로운 기술을 개발하였으며, 이를 이용하여 X-선 또는 중성자 회절 데이터로부터 얻어진 클러스터에 존재하는 원자들 간의 정확한 거리를 측정할 수 있었다. 이러한 데이터들에는 방향성 또는 삼체 정보(three-body information)가 포함되어 있지 않지만, 저자들은 알고리즘을 이용하여 3차원 구조의 해결방안을 찾게 되었다. 두 가지 접근 방식을 통해서 가능성이 확인되었다. 첫번째 방법은 ‘유전학적(genetic)’ 알고리즘으로 짝짓기 크로스오버(mating crossover)로부터 얻어졌으며, 두 번째는 새로운 방법인 리가 알고리즘(Liga algorithm)으로 축구 경기에서 팀을 장려하고 통제하는 방법에서 영감을 얻었다.