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결정구조가 얼마나 규칙적이냐에 따라 결정된다. 결정구조가 규칙적일수록 전도성이 더 좋아진다. 그런데 결정구조가 2차원 평면이 아닌 입체 구조라면 불규칙한 부분이 반드시 발생한다. 평평한 종이로 축구공을 감싸려고 했을 때 구겨지는 부분이 생기는 것과 같은 이치다.

폴 차이킨 미국 시카고대 물리학과 교수팀은 입체 결정구조에서 발생하는 결점을 스스로 고치는 방법을 발견해 학술지 ‘네이처 머티리얼’ 9월 30일자에 발표했다.

연구팀은 입체 결정의 표면 중 2개의 흠집이 난 곳 사이에 특별히 만든 레이저 장비를 이용해 추가로 입자 하나를 더 집어넣었다. 만약 규칙적으로 결정이 배열된 평면 구조 틈새에 이렇게 추가적으로 입자를 집어넣었다면 툭 불거져 나오는 형태가 된다. 그런데 입체 구조 위에서는 전혀 다른 일이 벌어졌다. 틈새에 끼어든 입자가 사방에 압력을 가해 결정을 만드는 입자간 거리가 재조정된 것이다. 그 결과 원래 있던 흠집이 ‘스스로’ 사라졌다.

연구팀은 “각광받는 전도체인 그래핀에는 항상 결점이 있어 문제였는데, 이 기술로 순도 높은 고전도성의 그래핀을 만들 수 있게 됐다”고 설명했다.