희토류 장악한 중국, 초전도체 희토류 화합물 합성 성공

[베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 글로벌 희토류 공급망을 장악하고 있는 중국이 초전도체와 영구자석에 활용할 수 있는 희토류 화합물 합성에 성공했다.

중국 쑤저우(蘇州) 대학의 연구팀과 칭화(淸華) 대학의 연구팀이 공동으로 희토류의 일종인 세륨(Ce)과 탄소로 형성된 세륨-탄소 삼중 결합 구조를 만들어내는 데 성공했다고 중국 과기일보가 24일 전했다. 해당 연구 결과는 글로벌 학술지인 '네이처 케미컬'에 등재됐다.

희토류의 삼중 결합 구조는 그동안 불가능한 영역으로 여겨져 왔다. 희토류와 탄소가 삼중 결합한다면 더 적은 희토류로 더 높은 특수 성능을 낼 수 있는 길이 열린다.

연구팀은 분자 케이지의 공간 제한 효과와 아크 방전 기술을 사용해 세륨과 탄소로 이루어진 삼중 결합 화합물을 성공적으로 제조해냈다.

제조해 낸 삼중 결합 화합물은 시뮬레이션 결과와 일치하는 구조를 지니고 있었으며, 분자 구조는 안정적이었다.

연구진은 "희토류 원소가 삼중 화학 결합을 형성할 수 없다는 전통적인 관념을 깨는 데 성공했다"며 "이번 연구는 희토류 화학 결합 연구에 새로운 방향성을 제시했을 뿐만 아니라 향후 신소재 개발에도 큰 의미를 지닌다"고 평가했다.

세륨-탄소 삼중 결합 화합물은 향후 여러 가지 용도로 사용될 것으로 관측된다. 우선 화합물은 수소 생산 촉매, 고효율 레이저 소재, 고효율 광학 소재로 활용될 수 있다. 특히 삼중 결합 화합물은 더욱 강한 자성을 제공하는 만큼 영구자석이나 초전도체 제조에 활용될 수 있다.

중국 연구진이 개발한 세륨-탄소 삼중결합 화합물 이미지 [사진=중국 과기일보 캡처]

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