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리서치 하이라이트

마르텐사이트계 변형의 결정 대칭 및 가역성

Nature 428, 6978

냉각에 따른 급격한 결정 구조 변화가 관여하는 마르텐사이트계 위상 변화(Martensitic phase transition)는 다양한 고체 상태에서 관찰되는 현상이다. 이는 1890년대에 독일 야금학자인 Adolf Martens이 연구했던 단단한 광물의 하나인 마텐자이트(martensite)로부터 이름 지어졌다. 이와 같은 위상변화는 강철의 담금질에서부터 형상 기억 합금에 이르기까지 다양한 기술 분야에 이용된다. 이번 연구로 얻어진 아이디어를 통해 발동작용(actuation) 및 인공 근육(artificial muscle)과 같은 새로운 재료 합성에 이용될 수 있을 것으로 보이며, 변형은 복잡한 미세 구조 때문에 학문적인 관심을 많이 받고 있다. 오랫동안 계속되어온 의문은 마르텐사이트계 변형이 가역반응인가 라는 점이다. 강철의 담금질에 의해 유발되는 미세구조 변형은 비가역적이며 강도에 매우 중요한 역할을 미치는 것으로 밝혀졌다. 하지만 형상 기억 합금의 경우는 기억 효과에 매우 중요한 가역적 또는 ‘열탄성’ 성질을 가지고 있다. Bhattacharya 등은 이번 주 네이처에서 결정 대칭에 기초한 형태적 차이를 간단히 설명하고 있다.