이산화티타늄(TiOx) 복합 박막은 고체상 분해불균등화(solid-state disproportionation) 공정을 통해 개발되었으며, 이 공정은 절연성의 비정질 TiO2−δ 매트릭스 내에 전도성 TiO 나노결정(나노결정립)을 자발적으로 형성한다. 이러한 자기조직화된 복합 구조는 흡수와 반사를 동시에 조절할 수 있게 함으로써, 조절 가능한 테라헤르츠(THz) 전자기 간섭(EMI) 차폐 성능을 가능하게 한다. 준마이크론 두께의 박막은 낮은 투과율(∼0.05), 높은 흡수율(∼0.20), 그리고 0.2–1.3 THz 범위에서 ∼13 dB의 차폐 효율(SE)을 보이며, 이는 단위 두께당 SE가 ∼25.5 ± 0.5 dB/μm에 해당하는 값으로, 복합 기반 THz 차폐 박막 중 보고된 것들 가운데 가장 높은 수준 중 하나이다. 체계적인 비교 결과, 전기역학적 응답은 TiO 나노결정의 크기와 결정성에 의해 좌우됨이 확인되었다. 더 큰 결정립을 포함하는 S1017은 더 높은 σDC(∼6.5 × 104 S/m)와 더 긴 산란 시간(τ ≈ 135 fs)을 나타내며, 그 결과 전도-구동형 차폐가 더 강하게 나타난다. 반대로 더 작은 결정립을 가지며 계면 면적이 더 큰 S1018은 σDC와 τ가 감소하는 대신 더 음의 드루드-스미스(Drude–Smith) 매개변수(c1 = −0.45 대 −0.34)를 보이는데, 이는 향상된 후방산란(backscattering)과 부분적인 캐리어 국소화를 시사한다. 이러한 상호 연관된 경향은 S1017이 더 강한 줄(Joule) 흡수를 보이는 이유와, S1018이 계면 유도 산란에 의해 반사를 더 효과적으로 억제하는 이유를 설명해 준다. 본 연구 결과는 고체상 분해불균등화 경로가 단순할 뿐 아니라 캐리어 동역학 및 계면 산란에 대해 결정론적인 제어를 제공함을 보여주며, 그에 따라 조절 가능한 THz 흡수를 가능하게 하고 TiOx 복합체를 차세대 EMI 차폐 기술을 위한 확장 가능한 플랫폼으로 포지셔닝한다.

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