저 에너지 이온과 표면 사이의 비탄성 충돌에 의한 제 현상에 관한 학술 연구 강습회인 제 12차 비탄성 이온-표면 충돌 국제 학술회의가 금년 1월 24일부터 29일까지 미국 텍사스주의 휴양도시 South Padre Island의 Bahia Mar Resort and Conference Center에서 개최되었다. 이 도시는 텍사스 해안을 따라 대서양의 모래들로 형성된 긴 모래 섬의 남쪽 끝 멕시코와 접경인 곳으로 학회 기간 동안 16∼22 ℃의 맑고 쾌적한 날씨가 계속되었다.
2년마다 열리는 이 학술강습회는 이온-고체 충돌 상호작용에 수반되는 물리, 화학적 구조 및 전자적 현상들의 이해와 발전에 크게 기여할 실험 및 이론에서의 연구 업적들이 보고되는 학술회의이다. 이번 학술강습회에는 15개국에서 110여 명이 참석하였으며, 한국에서는 이지화 교수, 강헌 교수, 한승진 박사와 필자가 참가하였고, 재외 한국인으로는 본 학술회의의 위원장인 University of Houston의 J. W. Rabalais 교수 연구실에서 박사 학위과정 중인 이상민, 이해수, 김영선 등이 참석하였다. 일요일 저녁 reception을 시작으로 월요일부터 금요일 오전까지 parallel session 없이 17편의 초청논문과 86편의 투고논문이 포스터와 구두로 나뉘어 발표되었다. Session은 참가자들의 자유로운 토론과 휴식을 배려하여 오전은 8시 30분부터 12시까지, 오후는 4시부터 6시까지 진행되었다. 학회 기간중 야생 돌고래 관람을 위한 유람선 승선과 멕시코 바비큐 파티, 멕시코 민속무용관람과 만찬 등 학회 참가자들을 위한 다양한 프로그램들이 제공되었다. 발표의 주제는 주로 (1) ion- and electronically-induced desorp- tion and chemical reactions, (2) mechanisms of physical-, chemical-, kinetic-, and potential- sputtering, (3) charge states of scattered, recoiled, and sputtered particles from surfaces, (4) inelastic collisions of atoms, molecules, and clusters with surfaces, (5) scattering, fragmentation, and reactions of molecules and clusters with surfaces, (6) particle energetics in reactions, film growth, defect formation, and surface modification at low energies 등에 관한 내용이었다. 필자는 저에너지 He+ ion scattering spec- troscopy를 이용하여 Si(001)위에 성장한 Co의 원자구조에 관한 연구내용을 수요일 저녁 poster session에서 발표하였다.
필자의 관심을 크게 끌었던 논문은 독일 연구진들이 발표한 저 에너지 He+ 이온을 이용한 electron capture spectroscopy (ECS)를 자성체의 표면자성 분석에 적용한 내용이었다. 자성체 표면에서 이온이 산란될 때 triplet transition으로부터 방출되는 circularly polarized light를 측정하여 표면 자기 이력곡선을 구할 수 있는 방법을 제시한 것으로 spin polarized electron emission spectroscopy(SPEES)나 magneto- optical Kerr effect(MOKE) 측정보다 더 표면에 가까운 영역만을 분석할 수 있음을 보여주었다. 저 에너지 이온을 이용한 또 하나의 자성재료 특성 분석법으로 ion scattering spectroscopy를 하는 필자에게도 생소한 전혀 새로운 연구분야였다. 이외에도 U. Thumn 교수의 highly charged ion과 금속의 충돌 상호작용과 전하 이동에 관한 two-center close coupling에 관한 연구, J. P. Gauyacq 교수의 wave-packet propagation을 이온-금속 상호작용에 의한 전하이동에 적용한 이론연구, P. R. Watson 교수의 액체표면으로부터의 이온산란과 되튐에 관한 연구, J. P. Cowin 박사의 molecular ion을 이용한 생체-액체 계면의 ionic transport에 관한 연구 등은 필자의 관심을 끌기에 충분한 내용들이었다. 특히 강헌 교수님의 "Surface chemical analysis with hyperthermal Cs+ beam"이란 제목의 초청강연시에는 많은 관심이 표출되었으며, 여러 질문들이 산뜻하게 마무리되는 것을 보며 높은 국내 연구수준에 자부심을 느낄수 있었다. 필자의 연구분야와 유사한 분야의 발표논문은 5편 정도로 전부가 이번 학술회의의 위원장인 J. W. Rabalais 교수팀에서 발표하였는데, 공간에서의 이온산란과 되튐의 분포를 계산할 수 있는 컴퓨터 프로그램 개발, 이온산란과 되튐 분포 스펙트럼을 이용한 Ni(110)의 염소 흡착에 관한 연구 등도 흥미있는 결과를 보여주었다.
학회의 바쁜 일정과 Lawrense Berkerly Lab의 Advanced Light Source에서 예정된 실험으로 인하여 개최지 주변도 돌아보지 못한 아쉬움이 있었지만, 그 동안의 연구성과들을 서로 토론하며 아름다운 휴양지에서 휴식의 시간을 가질 수 있었던 것은 새로운 연구를 위한 활력소가 되었다. Houston대학 화학과에서 박사후 연수중이던 목원대 김성수 교수님의 도움으로 J. W. Rabalais 교수 연구실의 여러 가지 실험장비들도 돌아볼 수 있었다.
2001년 7월경 아르헨티나에서 개최하기로 결정된 13차 학술회의에는 보다 더 많은 국내 이온-표면 관련 학자들의 관심과 참여가 있기를 바라며, 국제학술회의에 참가할 기회를 주신 연세대학교 초미세표면과학연구센터 및 황정남 소장님께 깊은 감사의 말씀을 전하고자 합니다.