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[IT뉴스]액체면서 고체인 전자결정 발견 초전도체의 비밀 풀릴지 기대

온카뱅크관리자

2024-10-17 00:03:01

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">김근수 연대 물리학 교수팀<br>세계 첫 성공…네이처 발표</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="5FTxX7zTMA">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="1Wm9l51mMj" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/17/mk/20241017000302971zgbi.jpg" data-org-width="300" dmcf-mid="ZWXi392Xdc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/17/mk/20241017000302971zgbi.jpg" width="658"></p>
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          <p dmcf-pid="tq5LpVf5LN" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 고체 물질 속에서 액체와 고체의 특징을 모두 지니는 '전자결정'을 세계 최초로 발견했다. 전자결정이란 전자들이 규칙적으로 배열돼 움직일 수 없는 '결정(Crystal)' 형태를 이룬 것을 말한다. 과학기술정보통신부는 16일 김근수 연세대 물리학과 교수(사진) 연구팀이 이 같은 특성을 모두 가진 전자결정 조각을 발견했다는 연구 결과를 국제 학술지 '네이처'에 발표했다고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="FuHJFK9HLa" dmcf-ptype="general">연구팀이 탐지한 전자결정 조각의 크기는 1~2나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1ｍ)로 머리카락 굵기의 1만분의 1보다 작았다. 이번 연구는 '고온 초전도체 현상' 등 현대 물리학의 오랜 난제를 풀어낼 단초가 될 것으로 기대된다. 과학자들은 영하 240도 이상에서도 물질의 저항이 사라지는 고온 초전도체 현상이 전자결정의 영향을 받을 것으로 추정하고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="320jqPQ0ig" dmcf-ptype="general">영하 243도는 통상 극저온으로 여겨지지만 더 낮은 온도에서 초전도체가 되는 물질보다 더 저렴하게 초전도 현상을 응용할 수 있어 '고온'이라는 이름이 붙었다. 고온 초전도체는 병원에서 쓰이는 자기공명영상촬영(MRI) 기기나 자기부상열차 등 다양한 분야에서 효율을 높여줄 기술이다.</p>
          <p dmcf-pid="0n8SRjA8io" dmcf-ptype="general">고체는 물질을 이루는 가장 작은 단위인 원자로 구성된다. 고체 물질 속 원자들은 아주 규칙적인 대열을 이뤄 움직이지 못한다. 그런데 원자에 붙은 전자는 고체 물질 안에서도 마치 기체처럼 자유롭게 움직인다. 물질에 전압을 걸어 전자의 흐름을 만들어주면 전류가 발생하는 것은 이런 특성 때문이다.</p>
          <p dmcf-pid="pR9O6Lo9dL" dmcf-ptype="general">그러나 아직 과학계는 고체 물질 속 전자들의 움직임과 상호작용을 완벽히 파악하지 못했다. 전자결정이란 공기처럼 자유롭게 움직이는 전자들이 서로 밀어내는 힘 때문에 어느 순간 규칙적으로 배열되고 움직이지 못하는 상태를 뜻한다. 헝가리 물리학자 유진 위그너는 1930년대에 이런 현상을 이론으로 제시했고 그 공로로 1963년 노벨 물리학상을 받았다.</p>
          <p dmcf-pid="U93Nz6P3Mn" dmcf-ptype="general">김 교수팀은 이론을 넘어 실제 전자결정이 형성되는 과정을 관찰하는 데 성공했다. 2021년 알칼리 금속을 도핑한 물질에서 액체 성질을 지닌 전자를 발견했다. 이 연구를 기반으로 액체 성질의 전자가 고체가 돼가는 과정, 즉 전자결정이 돼가는 중간 단계를 이번 연구에서 확인한 것이다.</p>
          <p dmcf-pid="ulkzsYGkei" dmcf-ptype="general">이번 연구는 물리학 난제를 푸는 실마리가 될 것으로 기대된다. 액체와 고체 상태를 모두 보이는 전자결정은 물질의 점성이 사라지는 '초유체' 특성과도 유사하다. </p>
          <p dmcf-pid="7Ys2S1tsiJ" dmcf-ptype="general">[고재원 기자]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 매일경제 &amp; mk.co.kr. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지</p>

국내 연구팀, 액체·고체 특징 모두 가진 '전자결정' 첫 발견 [재보선]금정·강화 국힘 앞서…서울교육감 진보 당선 '확실'(종합)

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