리서치 하이라이트

AuSi 공융 혼합물에서 관찰된 과 냉각 현상

Nature 464, 7292

액체 내에서의 국소적인 원자 배열은 결정에서의 배열과 다르다. 하지만 결정과 접촉을 하게 될 경우, 결정과 접촉한 주변의 액체 원자는 결정 배열을 흉내 내며, 액체 상에서 고체화 되는 경우가 발생하게 된다. 이와 같은 ‘고착’ 효과는 물이 어는 점에 가까워지는 경우, 또는 결정의 핵 생성 과정에서 발생하게 된다. 이번 주에 발표된 한 연구 논문에서는 이보다 더욱 놀라운 정 반대의 현상, 즉, 고체 표면의 원자 구조는 액체 상태와 유사한 경우, 어는점 이하에서도 액체가 결정화되는 대신에 액체 상태로 남아 있게 되고, 따라서 과 냉각 현상이 나타나게 된다는 것이다. 이러한 현상은 금-실리콘 공융 혼합물의 작은 방울이 실리콘 기질 위에서 층을 이룬 오각형 배열에서 금 원자와 접촉할 때 발생하게 된다. 이러한 관찰 결과는 동결과 같은 기초 연구 및 위상 변이를 실질적으로 조절하는데 이용될 수 있을 것으로 보인다. 예를 들어, 과 냉각을 얻기 위한 컨테이너를 사용하지 않는 기술은 정 20면체 표면을 가진 물질로 코팅된 컨테이너를 사용하는 것으로 바뀌게 될 것으로 보인다.